DE102004027905A1 - Vorrichtung zum Transport von Substraten - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Substraten (13), insbesondere in einer Beschichtungsprozessstraße, mit einem Trägermodul (A), einem Antriebsmodul (B) und einem Stabilisatormodul (C). Eine kompakte und prozesssichere Vorrichtung wird geschaffen, wenn das Trägermodul (A) eine stationäre Tragleiste (11) und einen beweglichen Carrierkopf (3) aufweist, das Antriebsmodul (B) eine magnetische Beschleunigungsvorrichtung (4) umfasst und das Stabilisatormodul (C) zur aktiven Querlagenstabilisierung eine erste und zweite Magneteinrichtung (8, 5) und einen Abstandssensor (6) umfasst, wobei zumindest eine der Magneteinrichtungen (5) ein veränderbares Magnetfeld bereitstellt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Transport von Substraten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der DE 102 47 909 A1 ist eine Vorrichtung zum Transport von Substraten in Form eines berührungslos gelagerten und berührungslos angetriebenen, gestoppten und positionierten Conveyor-Systems bekannt. Das System ist auf zwei Tragleisten magnetisch gelagert. Der Antrieb zur Beschleunigung und Verzögerung erfolgt durch lineare Asynchronmotoren in Lang- oder Kurzstatorausführung. Das Anhalten wird mittels einer Wirbelstrombremse realisiert, die durch einen Hubmechanismus in Eingriff gebracht werden kann. Die Positionierung erfolgt durch im Carrier befindliche Permanentmagnete. Ferner ist eine Querstabilisierung vorgesehen, wobei beidseits des Carriers ein Stahlband entlang der Fahrstrecke angeordnet ist, dem am Carrier zwei bis vier elektrisch erregte Magnetsysteme gegenüberstehen. Der Antrieb erfolgt berührungslos dadurch, dass sich entlang der Fahrstrecke Statoren von Linearmotoren befinden, die in der gewünschten Bewegungsrichtung ein magnetisches Wanderfeld erzeugen. Der Carrier weist an seiner Unterseite, dem Stator gegenüberstehend, das üblicherweise aus Aluminium bestehende Sekundärteil des Linearmotors auf. Über diesem Sekundärteil ist als magnetischer Rückschluss eine massive Stahlplatte angeordnet, über die sich der magnetische Fluss des Stators schließen kann und dadurch ein kleiner Luftspalt für den Statorfluss gewährleistet ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum Transport von Substraten, insbesondere in einer Prozessstraße, welche kompakt und prozesssicher und besonders für großflächige, dünne Substrate geeignet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Neben ihren gattungsgemäßen Merkmalen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport von Substraten die kennzeichnenden Merkmale auf, dass ein Trägermodul eine stationäre Tragleiste und einen beweglichen Carrierkopf als Träger aufweist, ein Antriebsmodul eine magnetische Beschleunigungsvorrichtung umfasst und ein Stabilisatormodul zur aktiven Querlagenstabilisierung eine erste und zweite Magneteinrichtung und einen Abstandssensor umfasst, wobei zumindest eine der Magneteinrichtungen ein veränderliches Magnetfeld bereitstellt. Der modulare Aufbau erlaubt eine vereinfachte Installation und Wartung, was besonders bei fabrikmäßigen Prozessen, insbesondere bei hochpräzisen Beschichtungsprozessen von großflächigen Substraten wie etwa optischen Displays und dergleichen, kostensparend ist. Bauraumsparend ist, dass im Gegensatz zum Stand der Technik zum Tragen des Substrats eine einzige stationäre Tragleiste mit einer einzigen Magnetspur ausreichend ist. Weiterhin ist zur Stabilisierung eine einzige Einheit, bestehend aus der ersten und zweiten Magneteinrichtung, ausreichend, von denen eine im stationären und eine im beweglichen Teil der Vorrichtung angeordnet ist. Die Querstabilisierung der Vorrichtung kann günstig durch eine Abstandsregelung oder Abstandssteuerung unterstützt werden, bei der der Abstandssensor Bestandteil ist. Die Regelung oder Steuerung kann vorteilhaft mit hoher Präzision und hoher Dynamik erfolgen. Damit können auch Substrate sicher und positionsgenau transportiert werden, welche Abmessungen von mehr als 2 × 2 m2 und typische Dicken zwischen 0,4 und 1 mm aufweisen, und die wenigstens zeitweise mit beträchtlichen Geschwindigkeiten von mehr als 1 m/s, typischerweise 3 m/s, transportiert werden.
  • Zweckmäßigerweise umfasst die magnetische Beschleunigungsvorrichtung einen flachen Linearmotor. Der Linearmotor kann einen Einfachstator aufweisen; alternativ kann der Linearmotor einen Doppelstator aufweisen. Ferner kann der Linearmotor ein Asynchronmotor sein. Optional kann ein Synchronmotor eingesetzt werden. Es versteht sich, dass der Linearmotor auch durch einen zylindrischen Linearmotor gebildet sein kann. Bei einem Einfachstator steht eine elektrisch leitfähige Platte einer Statoroberfläche gegenüber. Der Stator, eine Magnetspule, erzeugt bei Stromeinspeisung ein magnetisches Wanderfeld. Dieses induziert in der genannten Platte eine elektrische Spannung, die einen elektrischen Strom antreibt, der senkrecht zu dem Wanderfeld gerichtet ist. Die Wechselwirkung zwischen Wanderfeld und Strom erzeugt eine Kraft, die ihrerseits senkrecht zum Wanderfeld und Strom steht und den Carrier bzw. dessen Carrierkopf antreibt, wobei der Carrierkopf den Läufer des Linearmotors bildet. Um das magnetische Feld möglichst groß zu machen, ist im Carrierkopf ein magnetischer Rückschluss vorgesehen, der aus einem Ferromagnetikum besteht, das massiv oder als Blechstapel ausgebildet sein kann. Der Antrieb des Carrierkopfes kann so erfolgen, dass der Stator und der ein Sekundärteil des Linearmotors bildende, als Carrierkopf ausgebildete Läufer, ständig miteinander in Eingriff sind. Das bedeutet, dass z.B. der Stator oder das Sekundärteil eine Länge aufweisen, die der gesamten Fahrstrecke entspricht. Alternativ kann mit einem Pulsantrieb angetrieben werden. Bei diesem ist die Länge des Sekundärteils sehr kurz. Stehen sich Stator und Sekundärteil gegenüber, so tritt ein Antriebsimpuls auf, dessen Zeitdauer von den Längen des Stators und des Sekundärteils bestimmt wird. Das Sekundärteil kann waagrecht oder senkrecht am Stator angeordnet sein. Beim Doppelstator ist ein Sekundärteil notwendig, das senkrecht am Carrier angeordnet ist und das zwischen den beiden Statoren geführt ist.
  • Umfasst das Antriebsmodul eine Einrichtung zur Beschleunigung in einem Gravitationsfeld, kann die Vorrichtung besonders energiesparend arbeiten. Zweckmäßigerweise wird mittels magnetischer oder elektromagnetischer Mittel gebremst. Vorzugsweise ist in der Einrichtung eine Schräge vorgesehen, entlang der sich das Substrat bewegen kann. Durch die Höhendifferenz erfährt die Vorrichtung zum Transport von Substraten eine Beschleunigung in einer Richtung. In einer günstigen Weiterbildung ist die magnetische Beschleunigungsvorrichtung so ausgebildet, dass der Vorrichtung ein Startimpuls erteilt werden kann, mit dessen Hilfe sich diese in Bewegung setzt und durch das Gefälle der Schräge weiter angetrieben wird. Die magnetische Beschleunigungsvorrichtung ist zweckmäßigerweise ausgebildet, eine negative Beschleunigung zu erzeugen und so das Substrat bzw. die Vorrichtung abzubremsen, beispielsweise durch Betätigen eines Hubmagneten, der die Schräge nach oben bewegt und deren Gefälle verringert oder sogar umkehrt, oder durch Erzeugen einer magnetischen Gegenkraft, die das Substrat abbremst.
  • Zweckmäßigerweise ist die magnetische Beschleunigungsvorrichtung zum magnetischen Antreiben und/oder Bremsen ausgebildet. Dann kann ein Antrieb mittels magnetischem Fluss oder auch durch Gravitation erfolgen.
  • Selbstverständlich können entlang einer Fahrstrecke, die sich beispielsweise durch mehrere Prozesskammern erstreckt, z.B. Reinigungskammer, Heizkammer, eine oder mehrere Beschichtungskammern und dergleichen, ein magnetischer und ein Gravitationsantrieb kombiniert sein.
  • Als Sicherheitseinrichtung bei einem Versagen des Stabilisatormoduls, insbesondere bei einem Stromausfall, ist ein Abstandshalter zwischen einem stationären Element des Trägermoduls und einem Schenkel des beweglichen, als Carrierkopf ausgebildeten Läufer vorgesehen. Vorzugsweise umfasst der Abstandshalter einen Permanentmagneten, wobei es günstig ist, wenn der Permanentmagnet auf seiner dem Läufer zugewandten Seite mit einer partikelarm gleitfähigen Beschichtung versehen ist. Die Beschichtung kann bevorzugt aus Teflon sein oder auch aus einem anderen Material gebildet sein, welches insbesondere für Vakuumanwendungen geeignet ist und eine geringe tolerable Restgasemission im Betrieb ermöglicht. Die Beschichtung gewährleistet auch im Fehlerfall, nämlich einem Kontakt zwischen Läufer und Stator, einen Restluftspalt zwischen dem Permanentmagneten und dem Schenkel des Läufers, der vorzugsweise in diesem Bereich aus einem ferromagnetischen Material gebildet ist. Der Permanentmagnet verhindert ein Abrutschen des Carrierkopfes nach unten, und die Beschichtung ermöglicht ein Lösen des Permanentmagneten vom ferromagnetischen Schenkel des Carrierkopfes.
  • Eine besonders kompakte Anordnung ergibt sich, wenn eine stationäre Trageinrichtung des Trägermoduls kammartig, insbesondere in Form eines doppelten U ausgebildet ist, wobei vorzugsweise ein bewegliches Sekundärelement des Linearmotors und ein Zahn der stationären Trageinrichtung, der ein Primärelement des Linearmotors darstellt, eine interdigitale Anordnung bilden. Günstig ist, wenn das aus einem ferromagnetischen Material gebildete Trägerelement des Läufers einen ersten Schenkel und ein nichtmagnetischer Schenkel eines Carrierkopfes einen zweiten Schenkel bilden, welche den Zahn umgreifen.
  • Sind Trägermodul, Antriebsmodul und Stabilisatormodul hinter einer optisch dicht ausgebildeten Abschirmung zu einem Prozessraum angeordnet, wird eine vorteilhafte Entkopplung der Module vom Substrat erreicht. Das Substrat kann verschiedensten Behandlungsverfahren, beispielsweise Erhitzen durch Strahlungswärme, unterzogen werden, ohne dass die Module eine wesentliche Beeinflussung erfahren. Besonders bei einem Beschichtungsverfahren des Substrats, insbesondere bei plasmaunterstützten wie Kathodenzerstäubung oder plasmaunterstützten CVD-Verfahren (chemical vapor deposition), bei denen wegen des relativ hohen Partialdrucks während der Deposition Beschichtungsmaterial unerwünschterweise auch außerhalb zu beschichtender Bereiche, insbesondere auch hinter Blenden, niedergeschlagen wird, verhindert die optisch dichte Abschirmung eine Kontamination der Module. Vorteilhaft wird vermieden, dass schmale Luftspalte in den Modulen mit Beschichtungsmaterial zugesetzt werden und/oder sich bildende parasitäre Beläge abblättern und die Prozesskammern kontaminieren oder Material solcher Beläge in andere Prozessbereiche verschleppt werden. Aufwendige Reinigungsschritte oder gar ein Ersatz der Module können vermieden werden. In einer günstigen Ausgestaltung ist die optisch dicht ausgebildete Abschirmung wenigstens teilweise an dem beweglichen Carrierkopf angeordnet.
  • Die Abschirmung ermöglicht weiterhin eine Entkopplung hinsichtlich der Temperatur des Substrats und/oder der Beschichtungskammern und/oder möglicherweise vorhandenen Beschichtungsquellen, indem es als Strahlungsschutz gegen Wärmestrahlung dient. Dies kann vorteilhaft durch eine Kühlung im Bereich der Module, beispielsweise von Spulen und Spulenträgern, unterstützt werden. Ebenso kann die Abschirmung mit Kühlmitteln versehen sein. Zweckmäßig ist, eine Kühleinrichtung der Module mit einer Kühleinrichtung für die Abschirmung zu kombinieren. Der von der Abschirmung geschützte Bereich, in dem die Module angeordnet sind, erhält vorteilhaft nur höchstens 40% der Strahlungswärme, bevorzugt höchstens 30%, besonders bevorzugt höchstens 20%, ganz besonders bevorzugt höchstens 10% der Strahlungswärme, die auf das Substrat einwirkt, während dieses vom Trägermodul transportiert und in Prozesskammern verschiedenen Behandlungsprozessen unterzogen wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht einen variablen Aufbau, der sich leicht an gegebene Rahmenbedingungen einer Prozessstraße anpassen läßt. So kann das Stabilisierungsmodul oberhalb der Tragleiste angeordnet oder auch unterhalb der Tragleiste angeordnet oder sogar neben der Tragleiste angeordnet sein. Dies kann je nach verfügbarem Bauraum und/oder verwendetem Antriebsmodul angepasst werden.
  • In einer günstigen Ausgestaltung ist das Substrat hängend transportierbar. Dadurch können unvorteilhafte Verbiegungen und eine mechanische Belastung des Substrats beim Transport mit der Vorrichtung vermieden werden. Das Substrat ist vorzugsweise unterhalb des Trägermoduls angeordnet. Alternativ kann das Substrat auch oberhalb des Trägermoduls angeordnet sein, indem die Vorrichtung in umgekehrter Reihenfolge kopfüber aufgebaut wird. Dadurch wird eine mechanische Belastung von Halteelementen der Vorrichtung verringert und der Schwerpunkt der Vorrichtung nach unten verlegt, was sich bei schwingungsempfindlichen Anlagen oder in schwingungsempfindlichen Umgebungen vorteilhaft auswirken kann. Ferner kann vermieden werden, dass Beläge auf bewegten Teilen, die mit der Zeit durch Beschichtungsvorgänge entstehen, durch die Bewegung auf das Substrat oder auf Beschichtungsquellen fallen und diese kontaminieren.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben, aus denen sich auch unabhängig von der Zusammenfassung in den Patentansprüchen weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben.
  • Es zeigen in schematischer Darstellung:
  • 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
  • 2 eine Vorrichtung mit Gravitationsantrieb,
  • 3 eine bevorzugte Anordnung einer Abschirmung.
  • In 1 ist eine bevorzugte Vorrichtung 1 zum Transport von Substraten 13 dargestellt, wie sie insbesondere in einer Beschichtungsprozessstraße mit Vakuumbeschichtungsverfahren wie PVD oder CVD eingesetzt werden kann. Die Vorrichtung 1 ist in einer Vakuumkammer mit einer Vakuumkammerwand 23 angeordnet. In der Vakuumkammerwand 23 ist eine Kühlmitteldurchführung 15 vorgesehen, die Kühlmittelzuleitungen 16 mit Kühlmittel, beispielsweise Wasser, versorgt. Die Kühlmittelzuleitungen 16 führen dem Kühlmittel Kühlmittelschlangen 17 einer Kühlanordnung zu, die stationäre Teile der Vorrichtung 1, insbesondere Magnetspulen 4 und 5, kühlen. Eine Trageinrichtung 2 ist innerhalb der Kühlanordnung angeordnet und berührt bereichsweise die Kühlanordnung. Die stationären Teile der Vorrichtung 1 bilden eine Fahrstrecke für einen Carrierkopf 3 eines Carriers, an dem ein Substrat 13, beispielsweise in einer Rahmenvorrichtung hängend, befestigt ist. An der Vorrichtung 1 ist das Substrat mit einer Haltevorrichtung 14 befestigt. Auf seiner der Vorrichtung 1 gegenüberliegenden Seite kann das Substrat 13 bzw. dessen Halterung in eine nicht dargestellte optionale Führung, die einen Carrierfuß bildet, ragen.
  • Die Trageinrichtung 2 weist eine kammartige Struktur auf mit drei Zähnen 2a, 2b, 2c, die durch Zwischenräume 2d und 2e beabstandet sind und die zu dem Carrierkopf 3 hin geöffnet ist. Der Carrierkopf 3 ist im Wesentlichen aus einem nichtmagnetischen Material, vorzugsweise Aluminium, gebildet. In den ersten Zwischenraum 2d taucht die Magnetspule 5, in den zweiten Zwischenraum 2e taucht die Magnetspule 4 vollständig ein. Die Magnetspule 4 treibt den Carrierkopf 3 an; die Magnetspule 5 bewirkt eine Horizontalführung des Carrierkopfes 3. Zwischen den Magnetspulen 4, 5 greift ein U-förmiger Ansatz des Carrierkopfes 3 ein und umgreift mit einem ersten Schenkel 18 und einem zweiten Schenkel 3a den mittleren Zahn 2b in der Art einer interdigitalen Anordnung. Der erste Schenkel 18 des Ansatzes des Carrierkopfes 3 ist aus ferromagnetischem Material. Weiter erstreckt sich der Carrierkopf 3 nach unten von der Trageinrichtung 2 weg. Zwischen der zweiten Magnetspule 5 und dem ersten Schenkel 18 ist eine erster Luftspalt S1 ausgebildet. Ein zweiter Luftspalt S2 liegt zwischen dem ersten Schenkel 18 und dem mittleren Zahn 2b. Zwischen dem Zahn 2b und dem zweiten Schenkel 3a ist ein dritter Luftspalt S3 ausgebildet, während zwischen der ersten Magnetspule 4 und dem zweiten Schenkel 3a ein vierter Luftspalt S4 ausgebildet ist.
  • Ein Stabilisatormodul C zur aktiven Querlagenstabilisierung ist im ersten Zwischenraum 2d angeordnet. Das Stabilisatormodul C umfasst eine erste Magneteinrichtung 8 und eine zweite Magneteinrichtung, die durch die zweite Magnetspule 5 gebildet wird, sowie einen Abstandssensor 6, der unterhalb der zweiten Magnetspule 5 angeordnet ist. Der Abstandssensor 6 misst die Größe eines Luftspalts S5 zwischen dem ersten Schenkel 18 des Carrierkopfes 3 und einer Beschichtung 9 der ersten Magneteinrichtung 8. Die erste Magneteinrichtung 8 ist mit dem mittleren Zahn 2b fest verbunden und umfasst einen Permanentmagneten 8a sowie die Beschichtung 9, welche einen Restluftspalt zwischen dem Permanentmagneten 8a und dem ferromagnetischen ersten Schenkel 18 gewährleistet, auch wenn bei Stromausfall die Magneteinrichtung 8 mit dem Schenkel 18 in Berührung kommen sollte. Die erste Magneteinrichtung 8 bildet einen Abstandshalter zwischen dem mittleren Zahn 2b und dem ferromagnetischen Schenkel 18 des Carrierkopfes 3.
  • Der Abstandssensor 6 gibt die Größe des Luftspalts S5 an eine nicht dargestellte Einrichtung weiter, welche die Magnetspule 5 entsprechend ansteuert, um eine gewünschte Größe des Luftspalts 5 aufrechtzuerhalten und/oder einzustellen.
  • Im unteren Bereich der Trageinrichtung 2 ist unterhalb des Abstandssensors 6 ein Laserkopf 7 angeordnet, der beim Transport des Substrats 13 zur Geschwindigkeitsmessung und Positionierung des Substrats 13 eingesetzt werden kann.
  • Ein Trägermodul A weist eine stationäre Tragleiste 11 und einen beweglichen Carrierkopf 3 als Läufer auf. Die Tragleiste 11 ist mit dem dritten Zahn 2c verbunden und steht winklig in Richtung zum mittleren Zahn 2b von diesem ab. Auf ihrer der kammartigen Struktur der Trageinrichtung 2 zugewandten Oberseite ist an ihrem freien Ende ein Permanentmagnet 10 angeordnet. Das freie Ende der Tragleiste 11 ragt in eine seitliche Aussparung 3b des Carrierkopfes 3, deren der Tragleiste 11 zugewandten innere Oberseite und innere Unterseite jeweils mit einem Permanentmagneten 12a und 12b so belegt ist, dass die Tragleiste 11 in der Aussparung 3b schwebt. Zwischen der Tragleiste 11 und dem oberen Permanentmagneten 12a ist ein Luftspalt Sa, zwischen der Tragleiste 11 und dem unteren Permanentmagneten 12b ein Luftspalt Sb ausgebildet.
  • Die erste Magnetspule 4 und der Carrier mit seinem Carrierkopf 3 bilden ein Antriebsmodul B der Vorrichtung 1, wobei die erste Magnetspule 4 Bestandteil einer magnetischen Beschleunigungsvorrichtung 4a des Antriebsmoduls B ist. Die Magnetspule 4 kann den Carrierkopf 3 positiv oder negativ beschleunigen, d.h. er gewinnt oder verliert an Geschwindigkeit. Der Antrieb des Carriers kann so erfolgen, dass der Stator (Magnetspule 4) und der Läufer (Carrierkopf 3) ständig im Eingriff sind. Die Magnetspule 4 kann als Langstator entlang der Fahrstrecke ausgebildet sein, wobei der Carrierkopf 3 bzw. dessen durch den Ansatz mit den Schenkeln 18, 3a gebildeten Läufer permanent entlang der Fahrstrecke angetrieben wird. Es können jedoch auch Kurzstatoren, bestehend aus einer Mehrzahl von Magnetspulen 4, vorgesehen sein, wobei jeweils ein Impuls auf den Läufer des Carriers gegeben wird, wenn dieser gerade einer der Magnetspulen 4 gegenübersteht. Der Impuls ist groß genug bemessen, um eine Bewegung des Carriers zur nächsten Magnetspule 4 zu gewährleisten.
  • Selbstverständlich kann die Anordnung von Trägermodul A, Antriebsmodul B und Stabilisatormodul C auch verschieden zu der dargestellten Anordnung sein. So kann das Substrat 13 statt unterhalb des Trägermoduls A auch oberhalb des Trägermoduls A angeordnet sein. Das Stabilisatormodul C kann statt oberhalb der Tragleiste 11 auch unterhalb oder sogar neben der Tragleiste 11 angeordnet sein. Carrierkopf 3 und der nicht dargestellte Carrierfuß können umgekehrt zur gezeigten Darstellung angeordnet sein. Ferner können Trägermodul A, Antriebsmodul B und Stabilisatormodul C auch räumlich voneinander getrennt angeordnet sein. Wenn das Substrat 13 unterhalb des Trägermoduls A angeordnet ist, kann das Substrat 13 oberhalb des Antriebsmoduls B und des Stabilisatormoduls C angeordnet sein. Ferner kann, wenn das Substrat 13 oberhalb des Trägermoduls A angeordnet ist, das Antriebsmodul B und das Stabilisatormodul C unterhalb des Substrats 13 angeordnet sein. Ferner können auch Antriebsmodul B und Stabilisatormodul C voneinander räumlich getrennt ausgeführt sein und unterhalb bzw. oberhalb des Substrats 13 angeordnet sein. Es versteht sich, dass die Fahrstrecke in den Fällen, in denen zwischen den räumlich voneinander getrennten Modulen A, B, C das Substrat 13 angeordnet ist, die Fahrstrecke einen relativ zum Substrat 13 oberen und einen unteren Teil aufweist.
  • 2 verdeutlicht in vereinfachter Darstellung einen bevorzugten Antrieb der Vorrichtung 1 durch das Erdgravitationsfeld. Eine Einrichtung 24 zur Beschleunigung im Gravitationsfeld umfasst eine schräge Ebene, aus deren Gefälle die Vorrichtung 1 ihre Antriebskraft bezieht, wenn diese beispielsweise ein Substrat 13 entlang einer Fahrstrecke entlang der Einrichtung 24 transportiert. Eine Beschleunigungsvorrichtung (nicht dargestellt) ist dann zum magnetischen Bremsen ausgebildet, indem beispielsweise ein Hubmagnet die schräge Ebene anhebt und das Gefälle verringert oder sogar umkehrt, wie dies aus der DE 102 47 909 A1 bekannt ist. Diese Bewegung der Einrichtung ist mit einem Doppelpfeil angedeutet.
  • Die Anordnung einer Abschirmung 25 in 3 stellt eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung dar. Hier sind Trägermodul A, Antriebsmodul B und Stabilisatormodul C (1) hinter einer optisch dicht ausgebildeten Abschirmung 25 zu einem Prozessraum 26 angeordnet. Die optisch dicht ausgebildete Abschirmung 25 ist wenigstens teilweise an dem beweglichen Carrierkopf 3 angeordnet. Abschirmbleche 25b erstrecken sich jeweils beidseits winklig von der Vorrichtung 1 weg, während fest an der stationären Einrichtung oder auch der Vakuumkammerwand (nicht dargestellt) befestigte Abschirmbleche 25a unterhalb der Abschirmbleche 25b angeordnet sind. Bei einem Beschichtungsprozess, beispielsweise Kathodenzerstäubung, kann praktisch kein Beschichtungsmaterial von der Quelle in den Raum hinter der Abschirmung 25 eindringen. Das Substrat 13 ist in seinem unteren Bereich mit einem Carrierfuß 27 verbunden, der mit einem stationären Führungselement 28 koppelt. In weiteren Ausbildungsformen der Erfindung können mit dem Carrierfuß 27 Trägermodul A, Antriebsmodul B und Stabilisatormodul C unterhalb des Substrats angeordnet sein, also an der Stelle des Carrierfußes 27. Ferner sind bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung Trägermodul A, Antriebsmodul B und Stabilisatormodul C voneinander getrennt oberhalb bzw. unterhalb des Substrats 13 angeordnet.
  • 1
    Vorrichtung
    2
    Trageinrichtung
    2a
    Zahn
    2b
    Zahn
    2c
    Zahn
    2d
    Zwischenraum
    2e
    Zwischenraum
    3
    Carrierkopf
    3a
    Schenkel
    4
    erste Magnetspule
    4a
    Beschleunigungsvorrichtung
    5
    zweite Magnetspule
    6
    Abstandssensor
    7
    Laserkopf
    8
    Magneteinrichtung
    8a
    Permanentmagnet
    9
    Beschichtung
    10
    Permanentmagnet
    11
    Tragleiste
    12
    Permanentmagnet
    12a
    Permanentmagnet
    12b
    Permanentmagnet
    13
    Substrat
    14
    Halterung
    15
    Kühlmitteldurchführung
    16
    Kühlmittelzuleitung
    17
    Kühlschlange
    18
    ferromagnetischer Schenkel
    23
    Vakuumkammerwand
    24
    Einrichtung
    25
    Abschirmung
    25a
    Abschirmblech
    25b
    Abschirmblech
    26
    Prozessraum
    27
    Carrierfuß
    28
    stationäres Führungselement
    Sa
    Spalt
    Sb
    Spalt
    S1-S5
    Spalt

Claims (23)

  1. Vorrichtung zum Transport von Substraten (13), insbesondere in einer Beschichtungsprozessstraße, mit einem Trägermodul (A), einem Antriebsmodul (B) und einem Stabilisatormodul (C), dadurch gekennzeichnet, dass – das Trägermodul (A) eine stationäre Tragleiste (11) und einen bewegbaren Carrierkopf (3) aufweist – das Antriebsmodul (B) eine magnetische Beschleunigungsvorrichtung (4) umfasst – das Stabilisatormodul (C) zur aktiven Querlagenstabilisierung eine erste und zweite Magneteinrichtung (8, 5) und einen Abstandssensor (6) umfasst, wobei zumindest eine der Magneteinrichtungen (5) ein veränderbares Magnetfeld bereitstellt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querlagenstabilisierung durch eine Abstandsregelung erzielbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Beschleunigungsvorrichtung (4) einen Linearmotor umfasst.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor einen Einfachstator aufweist
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor einen Doppelstator aufweist
  6. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmodul (A) eine Einrichtung (24) zur Beschleunigung in einem Gravitationsfeld umfasst.
  7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungsvorrichtung (4) zum magnetischen Antreiben und/oder Bremsen ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandshalter (8) zwischen einem stationären Element (2b) des Trägermoduls (B) und einem Trägerelement (18) des Carrierkopfes (3) vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (8) einen Permanentmagneten (8a) umfasst.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (8) auf seiner dem Carrierkopf (3) zugewandten Seite mit einer partikelarm gleitfähigen Beschichtung (9) versehen ist.
  11. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine stationäre Trageinrichtung (2) des Trägermoduls (A) kammartig ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein bewegliches Sekundärelement (3) und ein Zahn (2b) der stationären Trageinrichtung (2) eine interdigitale Anordnung bilden.
  13. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Trägermodul (A), Antriebsmodul (B) und Stabilisatormodul (C) hinter einer optisch dicht ausgebildeten Abschirmung (25) zu einem Prozessraum (26) angeordnet sind.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch dicht ausgebildete Abschirmung (25) wenigstens teilweise an dem beweglichen Carrierkopf (3) angeordnet ist.
  15. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisierungsmodul (C) oberhalb der Tragleiste (11) angeordnet ist.
  16. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisatormodul (C) oberhalb des Trägermoduls (A) angeordnet ist.
  17. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisatormodul (C) unterhalb der Tragleiste (11) angeordnet ist.
  18. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisatormodul (C) neben dem Trägermodul (A) angeordnet ist.
  19. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (13) hängend transportierbar ist.
  20. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (13) unterhalb des Trägermoduls (A) angeordnet ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat oberhalb des Antriebsmoduls (B) und/oder des Stabilisatormoduls (C) angeordnet ist.
  22. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (13) oberhalb des Trägermoduls (A) angeordnet ist.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (13) unterhalb des Antriebsmoduls (B) und/oder des Stabilisatormoduls (C) angeordnet ist.
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