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Die Erfindung betrifft flexibel verformbare Halteelemente für Substrate. Die Substrate können dabei an einer Oberfläche des Halteelements elektrostatisch oder auch mittels Unterdruck fixiert gehalten werden. Ein Einsatz der Erfindung ist insbesondere bei der Prozessierung von Halbleiterbauelementen oder der Herstellung Mikromechanischer Elemente möglich. Dabei können plattenförmige Substrate, wie bevorzugt Wafer oder Masken, mit Hilfe der Halteelemente transportiert und bei der Bearbeitung definiert positioniert gehalten werden.
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Elektrostatische oder auch so genannte Vakuumhalteelemente, die üblicherweise auch als Chucks bezeichnet werden, sind an sich bekannt. Bei der Prozessierung und wegen der Miniaturisierung sind aber die Anforderungen an die Positioniergenauigkeit und deren Einhaltung gestiegen. Mittlerweile wird für photolithografische Prozesse elektromagnetische Strahlung mit extrem kleiner Wellenlänge eingesetzt, wodurch diese Anforderungen weiter erhöht worden sind.
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Ein zu prozessierender Wafer muss daher exakt positioniert gehalten werden können, wobei dies beispielsweise in Bezug zu bei einer lithografischen Bearbeitung eingesetzten Masken der Fall ist. Hier wirken sich bereits geringfügige Abstandsabweichungen der Substratoberfläche zu einer Maske sehr nachteilig aus, die z. B. durch Planaritätsfehler/-abweichungen an der jeweiligen Substratoberfläche hervorgerufen werden können. Die in Rede stehenden Substrate weisen häufig eine geringe Dicke auf, so dass herstellungsbedingt Verbiegungen auftreten. Es können auch Dickenabweichungen oder Verformungen durch Partikel vorkommen, die berücksichtigt werden müssen. Durch unebene Oberflächen können sich Substrate verbiegen, was bei der lithographischen Belichtung zu Verzerrungen führt. Dadurch können Metrikfehler, Strukturfehler und letztendlich fehlerhafte mikro-elektronische Bauelemente erhalten werden, die zu Ausschuss führen.
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Bekanntermaßen werden Sensoren eingesetzt um solche Abweichungen zu detektieren. Deren Messsignale werden auch genutzt, um eine gezielte Verformung eines Halteelementes und einem damit gehaltenen Substrat zu erwirken. Hierfür werden unterschiedliche physikalische bzw. mechanische Wirkmechanismen eingesetzt.
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So ist es aus
WO 01/90820 A1 bekannt, an der Oberfläche eines Halteelements eine strukturierte piezoelektrische Schicht auszubilden, auf der eine Trägerschicht ausgebildet ist, auf der ein Wafer als Substrat abgelegt und gehalten werden kann. Durch die Strukturierung an der Oberfläche eines solchen Halteelementes kann aber nur begrenzt eine Einflussnahme auf die Form eines dort abgelegten Substrates genommen werden. Es kann zu Verformungen kommen die Spannungen im Substrat oder Absätze an der Oberfläche hervorrufen. Der Aufwand für die Steuerung und die Herstellung ist sehr hoch.
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Analog trifft dies auch auf andere Beispiele, wie sie aus
EP 0 077 878 B1 oder aus
US 5,563,684 A bekannt sind, zu. Dort werden einzelne Verstellelemente eingesetzt, die senkrecht zur Oberfläche auf der das Substrat abgelegt worden ist, ausgerichtet sind eingesetzt, deren Länge jeweils einzeln verändert werden kann. Dadurch wird die Oberflächenkontur des Halteelements punktuell verändert.
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Dem
US 6,847,433 B2 kann entnommen werden, wie Halteelemente oder Masken mittels Aktuatoren, die Druck- oder Zugkräfte auf diese ausüben, verformt werden können, um Fehler korrigieren zu können.
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In
US 4,385,434 B ist eine technische Lösung beschrieben, bei der in einer Rückseite eines Halters für Wafer und in einem Basiselement Aufnahmen für Stifte ausgebildet sind, an die piezoelektrische Aktoren angreifen.
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US 4,666,291 A betrifft eine Vorrichtung bei der an der Rückseite eines Waferhalters Schlitze gitterförmig ausgebildet sind und dabei eine Verformung mittels vertikal wirkender Bewegungselemente erreichbar ist.
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US 4,737,824 A betrifft eine weitere Vorrichtung zur Verformung von Wafern mittels einer Waferhalterung.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung verformbare Halteelemente zur Verfügung zu stellen, mit denen Substrate mittels elektrostatischer Kraftwirkung oder Unterdruck positioniert gehalten und dabei Planlageabweichungen oder unerwünschte Verformungen einfach und sicher kompensiert werden können.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Halteelement, das die Merkmale des Anspruch 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden.
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Ein erfindungsgemäßes verformbares Halteelement kann aus einem geeigneten Werkstoff in Form einer Platte mit jeweils gewünschter äußerer Randgeometrie eingesetzt werden. Der Werkstoff und die Dicke des Halteelements müssen lediglich die Funktionalität für ein sicheres Halten eines Substrates und die Möglichkeit einer elastischen Verformung der Oberfläche auf der ein Substrat gehalten werden soll, ermöglichen.
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Für eine gezielte lokale Verformung der Oberfläche eines Halteelements ist an der Rückseite des Haltelements, die der Oberfläche gegenüberliegt, mindestens eine an der Rückseite angeordnete Öffnung aufweisende Aussparung ausgebildet. An der einen oder auch an weiteren Aussparung(en) ist ein Aktuator angeordnet. Der bzw. die Aktuatoren können Druck- und/oder Zugkräfte im Bereich der Aussparung ausüben, die zu einer Aufweitung oder Verengung der jeweiligen Aussparung führen. In einer Ausführungsform der Erfindung kann eine Verformung des Halteelements erreicht werden, bei der der bzw. die Aktuator(en) an der Rückseite des Halteelements oder in einem Abstand zur neutralen Faser des Halteelements wirken, die weitgehend parallel zur Oberfläche bzw. der Rückseite des Halteelements ausgerichtet ist. Für eine Aufweitung oder Verengung von Aussparungen wird deren rückseitige Öffnung vergrößert oder verkleinert. Auf mögliche Beispiele, wie dies konkret erreicht werden kann, soll später näher eingegangen werden.
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Bei der Erfindung sollten die Vektoren der von Aktuatoren aufgebrachten Kräfte parallel zur Oberfläche und/oder der Rückseite, zumindest jedoch nahezu parallel dazu, ausgerichtet sein.
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Eine Verformung eines Halteelementes kann aber auch erreicht werden, wenn ein Aktuator gleichzeitig an mindestens zwei in einem Abstand zueinander angeordneten Aussparungen angreift und diese dann zusammen zieht oder auseinander drückt. Ein solcher Aktuator bildet quasi eine Klammer für zwei Aussparungen an die er angreift. Werden mehr als zwei Aussparungen mit einem Aktuator beeinflusst, kann er beispielsweise eine entsprechende Anzahl von miteinander verbundenen Hebelarmen aufweisen, deren wirksame Länge jeweils einzeln verändert werden kann.
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Aussparungen können auch als Vertiefungen oder Kavitäten bezeichnet werden. Sie können unterschiedlich gestaltet und dimensioniert sein. So sind Sacklöcher oder Schlitze (Gräben) besonders geeignete Formen für Aussparungen. Sie sollten zumindest über einen größeren Bereich einen konstanten freien Querschnitt, z. B. einen konstanten Innendruchmesser oder Schlitzbreite aufweisen und möglichst nicht oder nur sehr geringfügig konisch ausgebildet sein.
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Mit der Erfindung kann lokal gezielt Einfluss auf die Oberfläche des Halteelements genommen werden. Diese kann vollständig oder teilweise gewölbt werden, wenn dies gewünscht wird. Dies ist sowohl konkav, wie auch konvex möglich, je nachdem welche Kraftwirkung mit mindestens einem Aktuator an der Rückseite ausgeübt wird. So führen wirkende Zugkräfte in der Regel zu einer konvexen und Druckkräfte zu einer konkaven Verformung der Oberfläche.
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Sind an einem Halteelement mehrere Aussparungen in einer entsprechenden Anordnung ausgebildet und mit Aktuatoren versehen, kann die dadurch erreichbare Verformung zu einer dreidimensional gekrümmten Oberfläche des Halteelements, die auch nicht rotationssymmetrisch um einen Punkt sein muss, erreicht werden.
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Es können an einem Halteelement auch Aussparungen vorhanden sein, die nicht von einem Aktuator direkt beeinflusst werden, um die Verformbar- und Biegefestigkeit positiv beeinflussen zu können.
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Soll mit einem erfindungsgemäßen Halteelement ein Substrat mittels Unterdruckwirkung gehalten sein, kann auch mindestens ein Unterdruckkanal als Aussparung für einen Kraftangriff von Aktuatoren mit genutzt werden. Es können unterschiedliche Aktuatoren bei der Erfindung eingesetzt werden, mit denen Druck- bzw. Zugkräfte ausgeübt werden können. Dies können rein mechanisch wirkende Elemente sein, mit denen beispielsweise Kräfte über eine Veränderung der Länge zwischen zwei Punkten an denen ein solches Element an einem Halteelement befestigt ist, zur Kraftausübung führt.
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Dies kann manuell aber auch mit einem geeigneten motorischen Antrieb erreicht werden. Es sind aber auch piezoelektrische Elemente, thermomechanische Elemente, magnetostriktive, hydraulisch oder pneumatisch wirkende Elemente einsetzbar. Bei thermomechanischen Elementen werden unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten von unterschiedlichen Werkstoffen in Verbindung mit einer Temperierung ausgenutzt.
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Mit entsprechend ausgebildeten Aktuatoren und in Anpassung an die jeweilige Aussparung kann eine uni-direktionale Kraftwirkung, bevorzugt bei als Schlitz ausgebildeten Aussparungen, genutzt werden. Bei Sacklöchern, die aufgeweitet oder verengt werden sollen, sind Aktuatoren die eine radiale Kraftwirkung ausüben können zu bevorzugen.
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Die Verbindung von Aktuatoren an einem Halteelement kann allein formschlüssig, bevorzugt aber stoffschlüssig erreicht werden. Stoffschlüssige Verbindungen können durch Kleben, Löten, Schweißen oder als für die eingesetzten Werkstoffe geeignete Bondverbindung ausgebildet werden.
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Die Herstellung von erfindungsgemäßen Halteelementen kann so erfolgen, dass zuerst die Rückseite bearbeitet wird und dabei eine oder mehrere Aussparungen ausgebildet werden. Dies kann je nach Halteelementwerkstoff und jeweiliger Größe eines Halteelements, insbesondere der Größe der Fläche und seiner Dicke rein mechanisch aber auch chemisch durch geeignete Ätztechnik erfolgen. Vor oder nach dem Befestigen von Aktuatoren kann dann die die Substrate tragende Oberfläche bearbeitet werden. Dadurch können ggf. bei der Bearbeitung der Rückseite aufgetretene Verformungen berücksichtigt und an der Oberfläche kompensiert werden.
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Werden Aussparungen in einem Raster bzw. in einer Arrayanordnung an der Rückseite ausgebildet, können unterschiedlichste Verformungen an einem Halteelement erreicht werden, da z. B. an Aussparungen lokal gezielt keine oder unterschiedliche Kräfte wirken können. Aussparungen können dabei auch an einer Rückseite eines Halteelements unterschiedlich gestaltet und/oder dimensioniert sein, was neben der jeweiligen Position einer Aussparung ebenfalls beeinflussbare Parameter für eine erreichbare Verformung eines Halteelements an seiner Oberfläche sind. Es spielt aber auch die jeweilige Position des bzw. der Kraftangriffspunkte von Aktuatoren eine Rolle. Diese können an der Oberfläche der Rückseite eines Halteelements liegen, wenn ein Aktuator dort stoffschlüssig mit dem Halteelement verbunden ist oder die von ihm ausgeübten Kräfte dort angreifen. Bevorzugt sollen Kraftangriffspunkte von Aktuatoren in der nähe der Rückseite und dabei so nah wie möglich an der Rückseite und so weit als möglich von der neutralen Faser bzw. Mittenebene eines Halteelements entfernt angeordnet sein, um große Hebel für eine Verformung eines Halteelements nutzen zu können.
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So können beispielsweise lange/tiefe Sacklöcher mit kleinem Innendurchmesser bzw. schmale tiefe Schlitze eine räumlich begrenzte Verformung an einem Halteelement bewirken als kürzere/nicht so tiefe Aussparungen mit größerem Innendurchmesser bzw. breitere weniger tiefe Schlitze.
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Die jeweils erforderlichen Kräfte, die an einer oder mehreren Aussparungen wirken sollen, um eine bestimmte gewünschte Verformung an einem Halteelement zu erreichen, können durch eine Finite-Elemente-Berechnung (FEM) vorab bestimmt werden. Sie können voraus berechnet und optimiert werden. Wie bereits angesprochen, können die erforderlichen Kräfte unter Berücksichtigung von mit Sensoren bestimmten Positionssignalen und den berechneten Werten dann für die Beeinflussung von Aktuatoren genutzt werden.
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Sacklöcher als eine mögliche Form von Aussparungen sollten bevorzugt so dimensioniert sein, dass ihr Innendurchmesser im Bereich des 0,25-fachen bis zum 0,75-fachen der Dicke des jeweiligen Halteelements liegt. Die Tiefe soll maximal bis zur neutralen Faser bzw. der Mittenebene des Halteelements reichen. Besonders bevorzugt sind Innendruchmesser und Tiefen von Sacklöchern so zu wählen, dass sie ca. 1/3 der Dicke (Abstand zwischen Oberfläche und Rückseite) des jeweiligen Halteelements entsprechen.
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Schlitze als Aussparung sollten eine Schlitzbreite aufweisen, die bevorzugt im Bereich des 0,1-fachen bis zum 0,5-fachen der Dicke eines Halteelements, bevorzugt dem 0,2-fachen bis zum 0,5-fachen der Dicke entsprechen. Diese Angaben treffen auch auf die Tiefe von Schlitzen zu. Dabei ist unter der Tiefe der Abstand einer Aussparung ausgehend von der Rückseite bis zum Boden der jeweiligen Aussparung zu verstehen.
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Insbesondere bei der Ausführung von Aussparungen in Form von Schlitzen mit einer geradlinigen Längsachse können an diesen mit Aktuatoren uni-direktionale Kräfte wirken. Diese können eine zylindrische Formänderung eines Halteelements hervorrufen. Bei Schlitzen besteht aber auch die Möglichkeit Aktuatoren entlang der Längsachse eines Schlitzes zu verschieben. dadurch kann die Position von Kraftangriffspunkten eines Aktuators verändert und so auch Einfluss auf eine gewünschte Verformung eines Halteelements genommen werden. Dies ist auch bei gekrümmt ausgebildeten Schlitzen möglich.
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Mit der Erfindung können Formfehler und störende Verbiegungen der Oberfläche von Halteelementen oder auch Substraten ganz, zumindest jedoch in erheblichem Maße kompensiert werden. Dies trifft auch auf die Kompensation von Dickenabweichungen von Substraten zu. Dabei können auch Abweichungen, die durch Lage- oder Temperaturänderungen während einer Prozessierung auftreten können, berücksichtigt werden. Dies kann in geregelter oder gesteuerter Form erfolgen.
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Nachfolgend soll die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert werden.
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Dabei zeigen:
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1a bis 1d in schematischer Form Anordnungen von Aussparungen an einem Halteelement mit Wirkprinzip;
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2 eine Teilschnittdarstellung einer Aussparung mit Aktuator für ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Halteelements;
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3 eine Teilschnittdarstellung einer Aussparung mit Aktuator für ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Halteelements;
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4 eine Teilschnittdarstellung einer Aussparung mit Aktuator für ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Halteelements und
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5 eine Teilschnittdarstellung einer Aussparung mit Aktuator für ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Halteelements.
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Mit den 1a bis 1d soll die Wirkung und das erfindungsgemäß genutzte Prinzip verdeutlicht werden.
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Dabei sind Schnittdarstellungen durch ein plattenförmiges Halteelement 1 gewählt worden. In 1a ist an der Rückseite 6 eines Haltelements 1 ein Sackloch als Aussparung 11 ausgebildet, das seine Öffnung an der Rückseite 6 hat. Da für das Halteelement 1 ein homogener Werkstoff und eine entsprechende Geometrie gewählt worden ist, liegt die neutrale Faser 7 in der Mittenebene des Halteelements zwischen seiner Oberfläche 5 und der Rückseite 6. Es hat eine Tiefe, die bis zur neutralen Faser 7 reicht, also der halben Dicke des Halteelements 1 entspricht. Der Innendurchmesser ist gleich groß, wie die Tiefe. Der Boden des Sacklochs muss nicht zwingend als ebene Fläche, wie hier dargestellt, ausgebildet sein.
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In die Öffnung der Aussparung 11 ist ein Aktuator 20 eingesetzt, dessen Kraftangriffspunkte kurz unterhalb der Kante an der Rückseite 6 im inneren der Aussparung 11 angeordnet sind. Die Aussparung ist nicht vollständig vom Aktuator 20 ausgefüllt.
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In 1b ist eine Verformung des Halteelements 1 bei wirkenden Zugkräften dargestellt. Die Oberfläche 5 wird so durch Verengung der Aussparung im Bereich der Öffnung der Aussparung konvex verformt. In der Darstellung nach 1c wirken Druckkräfte des Aktuators 20, so dass die Öffnung der Aussparung 11 aufgeweitet und die Oberfläche 5 des Halteelements 1 konkav verformt wird.
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Mit 1d ist eine Kombination dieser Verformungen an einem Halteelement 1 gezeigt. Dabei wirken an der hier links dargestellten Aussparung 11 Zug- und an der rechts dargestellten Aussparung 11 gleichzeitig Druckkräfte. Dadurch kann die Oberfläche 5 wellenförmig verformt werden.
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In hier nicht dargestellter Ausführung könnte aber auch ein Aktuator 20 in die beiden Aussparungen eingreifen, der ähnlich, wie eine Klammer ausgebildet ist und drei Schenkel hat. Zwei der Schenkel können in die Aussparungen 11 eingeführt sein und der mittlere dazwischen liegende, die beiden anderen Schenkel verbindende Schenkel in seiner Länge veränderbar sein. Bei Verkürzung sein Länge kann die Oberfläche 5 konvex und bei Verlängerung konkav verformt werden. Dies kann z. B. mittels eines Gewindeantriebes, eines hydraulischen, pneumatischen Antriebs oder piezoelektrisch an diesem Schenkel erreicht werden.
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Bei dem in 2 gezeigten Teilschnitt eines Halteelements ist in eine Aussparung 11 ein mechanisches Element, bevorzugt zur Ausübung radialer Druckkräfte als Aktuator 20, eingesetzt. Dieses verfügt über eine Hülse 30, die flexibel verformbar und radial außen mit Schlitzen versehen ist, wie dies in der unten dargestellten Draufsicht sichtbar wird. Im oberen Bereich der Hülse 30 ist ein radial umlaufendes Joch oder Steg ausgebildet. Das/der liegt an der Innenwand der Aussparung 11, hier ein Sackloch, im Bereich direkt unterhalb der von der Rückseite 6 gebildeten Kante der Aussparung 11 an. Im Bodenbereich der Hülse 30 ist ein Innengewinde 31 ausgebildet, in das eine Schraube 32 geführt ist, die wiederum ein konisch ausgebildetes elastisches Einsatzelement 40 gegen einen oberen Randbereich im Inneren der Hülse vorspannt. Bei Drehung der Schraube 32 kann die auf die Hülse 30 wirkende Vorspannung des Einsatzelements 40 erhöht werden. Dadurch werden auf den oberen inneren Rand der Aussparung 11 wirkende Druckkräfte ausgeübt oder erhöht. Die rückseitige Öffnung der Aussparung 11 wird dadurch aufgeweitet und das Halteelement 1 an der hier unten angeordneten Oberfläche 5 in diesem Bereich konkav verformt werden.
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Die Schraube 32 kann, wie auch bei den nachfolgend noch beschriebenen Beispielen manuell aber auch mittels eines motorischen Antriebs (nicht dargestellt) verdreht werden.
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Durch die elastische Konstruktion der Hülse 30 und des Einsatzelementes 40 können definiert Kräfte auf das Halteelement 1 ausgeübt werden, die wegen der geometrischen Anordnung von Aussparung 11 und der Anordnung der Kraftangriffspunkte dort, zu einer definierten lokalen Verformung des Halteelements 1 führen. Da auch der Werkstoff des Halteelements flexibel ist kann durch dessen Elastizität die Verformung auch wieder zurück genommen werden und eine Ausgangsform wieder erreicht werden.
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Ist die Hülse 30 stoffschlüssig mit dem Halteelement 1 in der Aussparung 11 verbunden, wobei dies lediglich im Bereich der Kraftangriffspunkte, also am Joch/Steg, der Fall sein sollte, können mit einem so ausgebildeten Aktuator 20 auch Zugkräfte ausgeübt werden, die zu einer entgegen gesetzten Verformung eines Halteelements 1 führen können.
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Als Aktuator 20 kann aber auch bei einer Ausbildung von Aussparungen 11 als Sackloch ein piezoelektrischer Ringaktuator eingesetzt werden, wie er von der PI Ceramic GmbH mit Sitz in Lederhose, Lilienstrasse Deutschland kommerziell erhältlich ist. Für die Aufbringung uni-dirketionaler Kräfte kann ebenfalls von diesem Unternehmen ein geeigneter gestapelter Piezoaktuator bezogen werden.
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Mit 3 soll ein Beispiel als Teilschnittdarstellung verdeutlicht werden, bei dem ein mechanisches Element als Aktuator 20 in eine als Sackloch ausgebildete Aussparung 11 eingesetzt ist, mit dem Zugkräfte ausgeübt werden sollen, um die Öffnung der Aussparung zu Verengen und dadurch die Oberfläche 5 konvex zu verformen.
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Am mechanischen Element ist ebenfalls eine Hülse 30 vorhanden, die hier sechsfach im äußeren Mantelbereich geschlitzt ist, um eine flexible Verformbarkeit zu erreichen. Die Hülse 30 ist ebenfalls im Randbereich an der Kante der Rückseite 6 des Halteelements 1 innerhalb der Aussparung stoffschlüssig verbunden. Auch hier ist in einem Bodenbereich der Hülse 30 ein Innengewinde 31 vorhanden in das eine Schraube 32 geführt ist. Auf die nach außen weisende Seite der Hülse 30 ist ein elastisches Einsatzelement 50 aufgesetzt, das mit der Schraube 32 gegen den äußeren Rand der Hülse verspannt werden kann. Am Einsatzelement 50 ist ein umlaufender Innenkonus ausgebildet, der auf den äußeren Randbereich der Hülse 30 wirkt. Wird die Vorspannung durch Drehung der Schraube 32 vergrößert wird der äußere Rand der Hülse 30 nach innen zusammengedrückt und es wirken radial Zugkräfte, die zu einer Verengung der Öffnung der Aussparung 11 und dadurch zur entsprechenden Verformung des Halteelements 1 führen.
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In 4 ist ein Teilschnitt für ein Beispiel mit einem mechanischen Aktuator 20, mit dem radial Zug- und Druckkräfte ausgenutzt werden können, gezeigt. Analog zu den Beispielen nach den 2 und 3 ist in eine als Sackloch ausgebildete Aussparung 11 eine Hülse 30 eingesetzt und dort stoffschlüssig mit dem Haltelement 1 verbunden. Im Bodenbereich der Hülse 30 ist wieder ein Innengewinde 31 mit eingeführter Schraube 32 vorhanden. Am äußeren Rand der Hülse 30 stützt sich eine Membranfeder 60 ab, die am äußeren Rand form- und/oder stoffschlüssig gehalten ist. Formschluss kann mit einem an der Hülse 30 dort umlaufenden Rand in Verbindung mit dem radial äußeren stirnseitigen Rand der Membranfeder 60, die an diesem Rand anliegen kann, erreicht werden. Dort kann zusätzlich oder allein aber auch eine Schweißverbindung hergestellt worden sein.
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An der Schraube 32 ist eine Kontermutter 33 oder ein anderes Fixierelement starr, beispielsweise durch Schweißen, befestigt. Daran ist die Membranfeder 60 in Richtung des Inneren der Hülse 30 abgestützt. Wird nunmehr die Schraube 32 verdreht bewegt sich die Membranfeder 60 parallel zur Längsachse der Schraube 32 und es wirken Zug- oder Druckkräfte auf den äußeren Rand der Hülse 30, wo der radial äußere Rand der Membranfeder 60 anliegt und ggf. dort stoffschlüssig mit der Hülse 30 verbunden ist.
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Bei dem in 5 ebenfalls ein Teilschnitt gezeigten Beispiel werden Druck- und Zugkräfte ebenfalls mechanisch aufgebracht. Auch hier ist eine Aussparung 11 als Sackloch ausgebildet. Auf der Rückseite 6 des Halteelements 1 ist ein ringförmiges Element 90 stoffschlüssig mit einer Schweißverbindung 110b mit dem Halteelement 1 verbunden und umschließt den äußeren Rand der rückseitigen Öffnung der Aussparung 11. Das mechanisch wirkende Element als Aktuator 20 ist mit zwei, keramischen oder metallischen Hülsenelementen 80 und 81 gebildet, die z. B. stoffschlüssig mit einer Schweißverbindung 100c miteinander verbunden sind. Bei diesem Beispiel sind die beiden Hülsenelemente 80 und 81 in ihrer Geometrie und Dimensionierung nahezu gleich ausgebildet. Im Hülsenelement 81, das im inneren der Aussparung 11 angeordnet ist, ist ebenfalls ein Innengewinde 31 in das die Schraube 32 eingeführt ist, ausgebildet. Im äußeren Stirnwandbereich des äußeren Hülsenelements 80 ist eine Durchbrechung 39 durch die die Schraube 32 in einer Spielpassung geführt ist, vorhanden. Der Schraubenkopf stützt sich dabei am äußeren Stirnrand des äußeren Hülsenelements 80 ab. An der Schraube 32 sind hier zwei Kontermuttern 33 befestigt. Diese Fixierung kann aber auch anders mit einem dort an der Schraube 32 starr befestigten Element erreicht werden. Beide Hülsenelemente 80 und 81 sind mit dem ringförmigen Element 90 stoffschlüssig verbunden.
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Wird nunmehr die Schraube 32 verdreht und die beiden Hülsenelemente 80 und 81 werden dadurch mit den sich berührenden Stirnflächen 100c, die miteinander verschweißt sind, zusammengedrückt, wirken Druckkräfte von ihren radial äußeren Rändern auf das ringförmige Element 90, die auf die Rückseite 6 des Halteelements 1 übertragen werden. Dadurch wird eine Aufweitung der Öffnung der Aussparung 11 bewirkt, die wieder zu einer konkaven Verformung der Oberfläche 5 führt.
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Wird die Schraube 32 dagegen in die andere Richtung verdreht, werden die beiden Hülsenelemente 80 und 81 auseinander gezogen, so dass von ihnen Zugkräfte an dem ringförmigen Element 90 wirken, die auf die Rückseite 6 des Halteelements 1 übertragen werden, so dass eine Verengung der Öffnung der Aussparung mit einer konvexen Verformung der Oberfläche 5 des Halteelements 1 in diesem Bereich erreicht werden kann.
