DE102013110328A1 - Coating arrangement and method for operating a coating arrangement - Google Patents

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Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Beschichtungsanordnung (400) aufweisen: einen Prozessierbereich (402); eine Beschichtungseinrichtung, eingerichtet zum Bereitstellen eines Beschichtungsmaterials zum Beschichten eines sich in dem Prozessierbereich (402) befindlichen Substrats (414); und eine Transportvorrichtung (100) zum Transportieren des Substrats (414) durch den Prozessierbereich (402) hindurch, wobei die Transportvorrichtung (100) aufweist: eine Transportrolle (102), wobei die Transportrolle (102) eine Magnetanordnung (104) zum Bereitstellen eines Magnetfelds außerhalb der Transportrolle (102) aufweist; und wobei die Transportrolle (102) derart angeordnet ist, dass das Magnetfeld in dem Prozessierbereich (402) bereitgestellt ist.According to various embodiments, a coating arrangement (400) may include: a processing area (402); a coating device configured to provide a coating material for coating a substrate (414) located in the processing region (402); and a transport device (100) for transporting the substrate (414) through the processing area (402), the transport device (100) comprising: a transport roller (102), the transport roller (102) including a magnet assembly (104) for providing a magnetic field outside the transport roller (102); and wherein the transport roller (102) is arranged such that the magnetic field is provided in the processing area (402).

Description

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsanordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer Beschichtungsanordnung.The invention relates to a coating arrangement and a method for operating a coating arrangement.

Im Allgemeinen können verschiedene Beschichtungsverfahren zum Herstellen von dünnen Schichten auf entsprechend geeigneten Substraten zum Einsatz kommen. Chemische Gasphasenabscheidungsprozesse (CVD, oder CVD-Prozesse) können in Ihrer Wirkung und Funktion modifiziert werden, beispielsweise indem ein Plasma in einem Bereich bereitgestellt wird, in dem die Beschichtung des Substrats stattfindet, wobei solche Prozesse zu der plasmaverstärkten chemischen Gasphasenabscheidung zugeordnet sind (PECVD, oder PECVD-Prozesse). Dabei kann ein Plasma mittels Mikrowellenstrahlung (µW-PECVD) und/oder mittels einer Hochfrequenz-(HF)-Anregung erzeugt werden. Das Einkoppeln der Mikrowellenstrahlung kann über Hornantennen, λ/4 Antennen, Plasmalinequellen (Single Plasmalinequellen oder Duo Plasmalinequellen) erfolgen. Chemische Gasphasenabscheidungsprozesse (CVD-Prozesse, PECVD-Prozesse, µW-PECVD-Prozesse) können eine ungerichtete Abscheidung des Materials aufweisen, beispielsweise mit einer 1/r2-Abhängigkeit um die Plasmazone herum.In general, various coating methods can be used for producing thin layers on correspondingly suitable substrates. Chemical vapor deposition processes (CVD, or CVD processes) may be modified in their effect and function, for example, by providing a plasma in an area where the coating of the substrate takes place, such processes being associated with plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD, PECVD). or PECVD processes). In this case, a plasma can be generated by means of microwave radiation (μW-PECVD) and / or by means of a high-frequency (HF) excitation. The coupling of the microwave radiation can be done via horn antennas, λ / 4 antennas, plasmaline sources (single plasmaline sources or duo plasmaline sources). Chemical vapor deposition processes (CVD processes, PECVD processes, μW-PECVD processes) may include undirected deposition of the material, for example, with a 1 / r 2 dependence around the plasma zone.

Ein Aspekt verschiedener Ausführungsformen kann anschaulich darin gesehen werden, dass ein Magnetfeld zur Plasmabündelung in unmittelbarer Nähe eines zu beschichtenden Substrats erzeugt werden kann, indem eine Magnetanordnung in mindestens eine Transportrolle, welche zum Transportieren des Substrats benötigt wird, integriert wird, so dass ein Magnetfeld (z.B. ein ortsfestes Magnetfeld) oberhalb der Transportrolle und somit auch oberhalb der zu beschichtenden Oberfläche des transportierten Substrats bereitgestellt sein kann.One aspect of various embodiments can be clearly seen in that a magnetic field for plasma bundling in the immediate vicinity of a substrate to be coated can be produced by integrating a magnet arrangement in at least one transport roller, which is required for transporting the substrate, so that a magnetic field ( Eg a stationary magnetic field) above the transport roller and thus also above the surface to be coated of the transported substrate may be provided.

Ferner kann ein Aspekt verschiedener Ausführungsformen anschaulich darin gesehen werden, eine Beschichtungsanordnung bereitzustellen, so dass ein Mikrowellenplasma innerhalb einer Vakuumprozesskammer erzeugt werden kann, wobei der Prozessdruck in der Vakuumprozesskammer auf einen Bereich von kleiner als beispielsweise ungefähr 5 Pa beschränkt sein kann. Mit anderen Worten kann das Magnetfeld, welches mittels der innerhalb der Transportrolle bereitgestellten Magnetanordnung erzeugt werden kann, eine mikrowellenplasma-unterstützte chemische Gasphasenabscheidung (µW-PECVD) ermöglichen, so dass die mikrowellenplasma-unterstützte chemische Gasphasenabscheidung in einer Durchlaufbeschichtungsanlage (In-Line-Beschichtungsanlage) durchgeführt werden kann, wobei der Prozessdruck in der Durchlaufbeschichtungsanlage auf einen Bereich von kleiner als ungefähr 5 Pa beschränkt sein kann.Further, an aspect of various embodiments may be illustratively provided by providing a coating arrangement such that a microwave plasma may be generated within a vacuum processing chamber, wherein the process pressure in the vacuum processing chamber may be limited to a range of less than, for example, about 5 Pa. In other words, the magnetic field that can be generated by means of the magnet arrangement provided within the transport roller, enable a microwave plasma-assisted chemical vapor deposition (μW-PECVD), so that the microwave plasma-assisted chemical vapor deposition in a continuous coating plant (in-line coating system) can be performed, wherein the process pressure in the continuous coating plant can be limited to a range of less than about 5 Pa.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Transportvorrichtung für eine Beschichtungsanordnung Folgendes aufweisen: eine Transportrolle; wobei die Transportrolle eine Magnetanordnung aufweisen kann, zum Bereitstellen eines Magnetfelds außerhalb der Transportrolle. Ferner kann eine Transportvorrichtung für eine Beschichtungsanordnung mehrere Transportrollen aufweisen; wobei die mehreren Transportrollen jeweils eine Magnetanordnung aufweisen können, zum Bereitstellen eines Magnetfelds außerhalb der entsprechenden Transportrolle; oder wobei zumindest eine der mehreren Transportrollen eine Magnetanordnung aufweisen kann, so dass ein Magnetfeld außerhalb der Transportrolle bereitgestellt werden kann.According to various embodiments, a transport device for a coating arrangement may comprise: a transport roller; wherein the transport roller may comprise a magnet assembly for providing a magnetic field outside the transport roller. Furthermore, a transport device for a coating arrangement can have a plurality of transport rollers; wherein the plurality of transport rollers may each comprise a magnet assembly for providing a magnetic field outside the corresponding transport roller; or wherein at least one of the plurality of transport rollers may include a magnet assembly so that a magnetic field may be provided outside the transport roller.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Beschichtungsanordnung aufweisen: einen Prozessierbereich; eine Beschichtungseinrichtung, eingerichtet zum Bereitstellen eines Beschichtungsmaterials zum Beschichten eines sich in dem Prozessierbereich befindlichen Substrats; und eine Transportvorrichtung zum Transportieren des Substrats (414) durch den Prozessierbereich hindurch, wobei die Transportvorrichtung aufweist: eine Transportrolle, wobei die Transportrolle eine Magnetanordnung zum Bereitstellen eines Magnetfelds außerhalb der Transportrolle aufweist; wobei die Transportrolle derart angeordnet ist, dass das Magnetfeld in dem Prozessierbereich bereitgestellt ist.According to various embodiments, a coating arrangement may include: a processing area; a coating device configured to provide a coating material for coating a substrate located in the processing region; and a transport device for transporting the substrate ( 414 through the processing area, the transport device comprising: a transport roller, the transport roller having a magnet assembly for providing a magnetic field outside the transport roller; wherein the transport roller is arranged such that the magnetic field is provided in the processing area.

Ferner kann die Magnetanordnung in die Transportrolle integriert sein. Ferner kann die Magnetanordnung in die Transportrolle integriert sein, wobei die Magnetanordnung von mindestens einer drehbar gelagerten Struktur umgeben sein kann.Furthermore, the magnet arrangement can be integrated in the transport roller. Furthermore, the magnet arrangement can be integrated in the transport roller, wherein the magnet arrangement can be surrounded by at least one rotatably mounted structure.

Ferner kann die Magnetanordnung derart eingerichtet sein, dass diese ein ortsfestes Magnetfeld außerhalb der Transportrolle erzeugen kann. Mit anderen Worten kann ein Teil oder Abschnitt der Transportrolle beispielsweise drehbar gelagert sein, wobei die Magnetanordnung ortsfest oder unbeweglich eingerichtet und angeordnet sein kann.Furthermore, the magnet arrangement can be set up such that it can generate a stationary magnetic field outside the transport roller. In other words, a part or section of the transport roller, for example, be rotatably mounted, wherein the magnet assembly can be arranged and arranged stationary or immovable.

Ferner kann die Magnetanordnung derart eingerichtet sein, dass die Magnetanordnung ein homogenes Magnetfeld entlang der Länge der Transportrolle erzeugt.Furthermore, the magnet arrangement can be set up such that the magnet arrangement generates a homogeneous magnetic field along the length of the transport roller.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Beschichtungsanordnung Folgendes aufweisen: einen Prozessierbereich; eine Transportvorrichtung, wie hierin beschrieben ist, zum Transportieren eines Substrats durch den Prozessierbereich hindurch, wobei die Transportrolle derart eingerichtet sein kann, dass das Magnetfeld innerhalb des Prozessierbereichs bereitgestellt ist.According to various embodiments, a coating arrangement may include: a processing area; a transport apparatus as described herein for transporting a substrate through the processing area, wherein the transport roller may be configured such that the magnetic field is provided within the processing area.

Ferner kann die Magnetanordnung derart eingerichtet und angeordnet sein, dass die Magnetanordnung ein homogenes Magnetfeld entlang einer Richtung quer zur Transportrichtung des durch den Prozessierbereich hindurch transportierten Substrats erzeugen kann. Die Magnetanordnung kann derart eingerichtet sein, dass das Magnetfeld im Wesentlichen homogen entlang der Länge der Transportrolle bereitgestellt wird. Die Magnetanordnung kann ferner derart eingerichtet sein, dass das Magnetfeld homogen entlang einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung des Substrats verteilt sein kann. Ferner kann ein entsprechendes homogenes Magnetfeld dadurch erzeugt werden, dass die Magnetanordnung eine Symmetrie entlang der Länge der Transportrolle aufweist. Furthermore, the magnet arrangement can be set up and arranged such that the magnet arrangement can generate a homogeneous magnetic field along a direction transverse to the transport direction of the substrate transported through the processing area. The magnet assembly may be configured such that the magnetic field is provided substantially homogeneously along the length of the transport roller. The magnet arrangement can furthermore be set up such that the magnetic field can be homogeneously distributed along a direction substantially perpendicular to the transport direction of the substrate. Furthermore, a corresponding homogeneous magnetic field can be generated in that the magnet arrangement has a symmetry along the length of the transport roller.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Beschichtungsanordnung ferner Folgendes aufweisen: eine Quelle zum Erzeugen von Mikrowellenstrahlung, und eine Gaszuführung zum Bereitstellen eines Reaktionsgases in dem Prozessierbereich, so dass mittels der Mikrowellenstrahlung ein Plasma in dem von der Magnetanordnung erzeugten Magnetfeld in dem Prozessierbereich bereitgestellt werden kann.According to various embodiments, the coating arrangement may further comprise: a source for generating microwave radiation, and a gas supply for providing a reaction gas in the processing area, so that by means of the microwave radiation, a plasma can be provided in the magnetic field generated by the magnet arrangement in the processing area.

Ferner kann die Quelle zum Erzeugen von Mikrowellenstrahlung mindestens eine Duo-Plasmaline-Quelle oder mindestens eine Hornantenne aufweisen.Furthermore, the source for generating microwave radiation may comprise at least one duo-plasmaline source or at least one horn antenna.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Beschichtungsanordnung ferner eine Kühlanordnung zum Kühlen der Magnetanordnung und/oder der mindestens einen Transportrolle aufweisen.According to various embodiments, the coating arrangement may further comprise a cooling arrangement for cooling the magnet arrangement and / or the at least one transport roller.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Betreiben einer Beschichtungsanordnung, wie hierin beschrieben, Folgendes aufweisen: das Transportieren eines Substrats mittels der Transportvorrichtung durch den Prozessierbereich hindurch; und das Beschichten einer dem Prozessierbereich zugewandten Oberfläche des durch den Prozessierbereich hindurch transportierten Substrats.According to various embodiments, a method of operating a coating arrangement as described herein may include: transporting a substrate through the processing area by the transport device; and coating a processing area facing surface of the substrate transported through the processing area.

Das Beschichten des Substrates kann ferner das Einleiten eines Precursors in den Prozessierbereich und das Erzeugen von Mikrowellenstrahlung in dem Prozessierbereich aufweisen.The coating of the substrate may further include introducing a precursor into the processing area and generating microwave radiation in the processing area.

Ferner kann das Beschichten des Substrates mittels eines Plasmas erfolgen, welches mittels des Precursors und der Mikrowellenstrahlung in dem von der Magnetanordnung erzeugten Magnetfeld, oberhalb der dem Prozessierbereich zugewandten Oberfläche des durch den Prozessierbereich hindurch transportierten Substrats, erzeugt werden kann.Furthermore, the coating of the substrate can be effected by means of a plasma which can be generated by means of the precursor and the microwave radiation in the magnetic field generated by the magnet arrangement, above the surface of the substrate transported through the processing area facing the processing area.

Ferner kann der Precursor ein Reaktivgas sein oder ein Reaktivgas aufweisen.Furthermore, the precursor can be a reactive gas or have a reactive gas.

Ferner kann das Einleiten des Precursors in die Vakuumprozesskammer derart erfolgen, dass ein Prozessdruck innerhalb der Vakuumprozesskammer und/oder innerhalb des Prozessierbereichs kleiner als 5 Pa sein kann.Furthermore, the introduction of the precursor into the vacuum process chamber can take place such that a process pressure within the vacuum process chamber and / or within the processing region can be less than 5 Pa.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können eine Beschichtungsanordnung und ein Beschichtungsverfahren bereitgestellt sein oder werden, so dass ein großflächiges Abscheiden funktioneller Schichten, beispielsweise Bewitterungsschutzschichten, mittels mikrowellenangeregter PECVD in einer Durchlaufbeschichtungsanlage (In-Line-PVD/CVD-Anlage) erfolgen kann. Ferner kann das Abscheiden mit einer hohen Rate, z.B. von mehr als ungefähr 200nm m/min, erfolgen. Ferner können, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, eine Beschichtungsanordnung und ein Beschichtungsverfahren bereitgestellt sein oder werden, so dass eine lange Standzeit realisiert werden kann, beispielsweise eine lange Betriebsdauer der Beschichtungsanordnung ohne unerwünschte Unterbrechung.According to various embodiments, a coating arrangement and a coating method may or may not be provided such that large-area deposition of functional layers, for example weathering protective layers, may be accomplished by microwave-excited PECVD in a continuous coating (in-line PVD / CVD) facility. Furthermore, the deposition can be done at a high rate, e.g. greater than about 200nm m / min. Furthermore, according to various embodiments, a coating arrangement and a coating method can be or are provided so that a long service life can be realized, for example a long service life of the coating arrangement without undesired interruption.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail below.

Es zeigenShow it

1A eine Querschnittsansicht oder Seitenansicht und eine Draufsicht einer Transportvorrichtung für eine Beschichtungsanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; 1A a cross-sectional view or side view and a plan view of a transport device for a coating arrangement, according to various embodiments;

1B eine Seitenansicht einer Transportvorrichtung für eine Beschichtungsanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; 1B a side view of a transport device for a coating arrangement, according to various embodiments;

2A bis 2D jeweils eine Querschnittsansicht einer Transportvorrichtung für eine Beschichtungsanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; 2A to 2D each a cross-sectional view of a transport device for a coating arrangement, according to various embodiments;

2E eine schematische perspektivische Ansicht einer Transportvorrichtung für eine Beschichtungsanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; 2E a schematic perspective view of a transport device for a coating arrangement, according to various embodiments;

2F eine schematische Ansicht einer Magnetanordnung innerhalb einer Transportrolle, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; 2F a schematic view of a magnet assembly within a transport roller, according to various embodiments;

3 eine Querschnittsansicht und eine zugehörige Draufsicht einer Transportvorrichtung für eine Beschichtungsanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; 3 a cross-sectional view and an associated plan view of a transport device for a coating arrangement, according to various embodiments;

4 eine schematische Querschnittsansicht oder Seitenansicht einer Beschichtungsanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; 4 a schematic cross-sectional view or side view of a coating arrangement, according to various embodiments;

5 eine schematische Querschnittsansicht oder Seitenansicht einer Beschichtungsanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und 5 a schematic cross-sectional view or side view of a coating arrangement, according to various embodiments; and

6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Beschichtungsanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. 6 a schematic flow diagram of a method for operating a coating arrangement, according to various embodiments.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen, die Teil dieser bildet und in der zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawing which forms a part hereof and in which is shown by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. In this regard, directional terminology such as "top", "bottom", "front", "back", "front", "rear", etc. is used with reference to the orientation of the described figure (s). Because components of embodiments can be positioned in a number of different orientations, the directional terminology is illustrative and is in no way limiting. It should be understood that other embodiments may be utilized and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the present invention. It should be understood that the features of the various exemplary embodiments described herein may be combined with each other unless specifically stated otherwise. The following detailed description is therefore not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined by the appended claims.

Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung verwendet. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.As used herein, the terms "connected," "connected," and "coupled" are used to describe both a direct and indirect connection, a direct or indirect connection, and a direct or indirect coupling. In the figures, identical or similar elements are provided with identical reference numerals, as appropriate.

Zum Beschichten von Substraten oder Trägern mit einer großen Oberfläche, z.B. mit einer Oberfläche mit einer Größe im Quadratmeterbereich, kann eine Beschichtungsanlage als eine Durchlaufbeschichtungsanlage, eine sogenannte In-Line-Anlage, eingerichtet sein, wobei ein Substrat oder ein Träger auf Transportrollen durch den Beschichtungsbereich geführt werden kann.For coating substrates or substrates with a large surface area, e.g. with a surface of a size in the square meter range, a coating plant can be configured as a continuous coating plant, a so-called in-line plant, wherein a substrate or a carrier can be guided on transport rollers through the coating area.

Dabei kann ein bestimmter Prozessdruck für das Beschichten innerhalb des Prozessierbereichs einer Beschichtungsanlage (z.B. einer In-Line-Beschichtungsanlage) nötig sein, wobei sich beispielsweise der Prozessdruck nicht beliebig in der Beschichtungsanlage einstellen lassen kann. Beispielsweise kann ein CVD-Prozess und/oder eine PECVD-Prozess einen bestimmten Prozessdruck für das Beschichten oder beispielsweise für das Zünden des Plasmas benötigen. Für gewöhnlich kann in einer In-Line-Beschichtungsanlage ein Prozessdruck in einem Bereich von ungefähr 10–3 Pa bis ungefähr 4 Pa bereitgestellt werden oder bereitgestellt sein. Dabei kann der Prozessdruck aufgrund der Konstruktion der In-Line-Beschichtungsanlage oder aufgrund der geeigneten Betriebsparameter für das Beschichten mittels der In-Line-Beschichtungsanlage eingeschränkt sein. Für einen Prozessdruck in einem Prozessierbereich einer Beschichtungsanlage von unter ungefähr 5 Pa kann beispielsweise ein Plasma für ein PECVD-Verfahren nicht zünden, so dass beispielsweise für µW-PECVD (z.B. für ein mikrowellenunterstütztes CVD-Verfahren) ein Prozessdruck in einem Bereich von größer als ungefähr 5 Pa oder größer als ungefähr 10 Pa benötigt sein kann. Für partiell unterschiedliche Drücke kann innerhalb einer In-Line-Beschichtungsanlage eine Gasseparation zum Einsatz kommen.In this case, a specific process pressure for the coating within the processing area of a coating installation (eg an in-line coating installation) may be necessary, wherein, for example, the process pressure can not be set arbitrarily in the coating installation. For example, a CVD process and / or a PECVD process may require a certain process pressure for coating or, for example, for igniting the plasma. Usually, in an in-line coater, a process pressure in a range of about 10 -3 Pa to about 4 Pa may be provided or provided. In this case, the process pressure due to the design of the in-line coating system or due to the appropriate operating parameters for coating by means of the in-line coating system may be limited. For a process pressure in a processing area of a coating line of less than about 5 Pa, for example, a plasma for a PECVD process can not ignite, so that, for example, for μW-PECVD (eg for a microwave assisted CVD process), a process pressure in a range of greater than about 5 Pa or greater than about 10 Pa may be needed. For partially different pressures, a gas separation can be used within an in-line coating system.

Ferner kann das Plasma für ein PECVD-Verfahren auch mittels einer Hochfrequenz (HF; z.B. 13,56 MHZ) gezündet werden, wobei dazu jedoch Elektroden über dem Substrat erforderlich sein können, was Nachteile mit sich bringen kann, vor allem für das Abscheiden elektrisch nichtleitender Schichten.Furthermore, the plasma for a PECVD method can also be ignited by means of a high frequency (HF, eg 13.56 MHz), but for this purpose electrodes over the substrate may be required, which may entail disadvantages, especially for the deposition of electrically non-conductive Layers.

Ferner kann es schwierig sein, breite Substrate, z.B. mit einer Breite von ungefähr 2 m bis ungefähr 4 m mittels Standardverfahren homogen zu beschichten.Furthermore, it can be difficult to prepare broad substrates, e.g. with a width of about 2 m to about 4 m by standard method homogeneous coating.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die hierin beschriebene Beschichtungsanordnung eine Breitenskalierung eines Beschichtungsprozesses (z.B. eines PECVD-Prozesses, bzw. eines µW-PECVD-Prozesses) mit hoher Beschichtungsrate ermöglichen. Dabei kann beispielsweise die Breitenskalierung dadurch erfolgen, dass mittels eines entsprechenden Magnetfeldes das erzeugte Mikrowellenplasma über die gesamte Substratbreite homogenisiert wird, so dass die Homogenität des Beschichtungsprozesses (oder die Homogenität der abgeschiedenen Schicht, beispielsweise die Homogenität der Schichtdicke) nicht direkt mit der Homogenität der erzeugten Mikrowellenstrahlung korreliert ist. Ferner kann mittels eines Magnetfelds aufgrund der Plasmabündelung in Substratnähe und aufgrund der hohen Plasmadichte eine hohe Abscheiderate bei einem niedrigen Gasdruck innerhalb des Prozessierbereichs erreicht werden, wobei die Plasmadichte die Effektivität und/oder die Effizienz der Fragmentierung des Precursors beeinflussen kann, sowie die Aktivierung des Reaktivgases (beispielsweise Sauerstoffs). Ferner kann die Plasmadichte bei einem niedrigen Prozessgasdruck innerhalb des Prozessierbereichs aufgrund des erzeugten Magnetfelds erhöht sein.According to various embodiments, the coating arrangement described herein may allow for a broad scaling of a coating process (eg, a PECVD process, or a μW-PECVD process) at a high deposition rate. In this case, for example, the width scaling can be effected by homogenizing the generated microwave plasma over the entire width of the substrate by means of a corresponding magnetic field, so that the homogeneity of the coating process (or the homogeneity of the deposited layer, for example the homogeneity of the layer thickness) does not directly produce the homogeneity of the Microwave radiation is correlated. Furthermore, by means of a magnetic field due to the plasma bundling close to the substrate and due to the high plasma density, a high deposition rate can be achieved at a low gas pressure within the processing region, the plasma density Effectiveness and / or the efficiency of the fragmentation of the precursor can influence, as well as the activation of the reactive gas (for example, oxygen). Further, the plasma density may be increased at a low process gas pressure within the processing area due to the generated magnetic field.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Streubeschichtung in unerwünschte Bereiche der Vakuumprozesskammer verringert werden, da mittels des Magnetfeldes die Materialabscheidung auf die Oberfläche des Substrats forciert werden kann. Somit kann die Partikelbildung in Bereichen fern von der zu beschichtenden Oberfläche des Substrats reduziert werden, beispielsweise kann die Flitterbildung von Sekundärabscheidungen reduziert werden, wodurch die Standzeit der Beschichtungsanlage im Betrieb verlängert sein kann. Ferner kann eine extensive Schichtakkumulation hinter dem Substrat vermieden werden.According to various embodiments, the scattering coating can be reduced to undesired areas of the vacuum processing chamber, since by means of the magnetic field the material deposition can be forced onto the surface of the substrate. Thus, particle formation in areas remote from the surface of the substrate to be coated can be reduced, for example, the spotting of secondary precipitates can be reduced, thereby prolonging the life of the coating plant during operation. Furthermore, extensive layer accumulation behind the substrate can be avoided.

Wie in 1A schematisch in einer Querschnittsansicht 101a oder Seitenansicht 101a und in einer Draufsicht 101b dargestellt ist, kann eine Transportvorrichtung 100 eine Transportrolle 102 aufweisen, wobei die Transportrolle 102 eine Magnetanordnung 104 aufweisen kann.As in 1A schematically in a cross-sectional view 101 or side view 101 and in a plan view 101b is shown, a transport device 100 a transport role 102 have, wherein the transport roller 102 a magnet arrangement 104 can have.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Magnetanordnung 104 in die Transportrolle 102 integriert sein, beispielsweise kann eine Magnetanordnung 104 im Inneren der Transportrolle 102 angeordnet sein. Dabei kann die Transportrolle aus magnetisch transparentem Material (z.B. V2A-Stahl, Aluminium, Titan) bestehen oder magnetisch transparent eingerichtet sein. Ferner kann die Magnetanordnung von einer rotierbar gelagerten Struktur umgeben sein, beispielsweise können mehrere Hülsen um die Magnetanordnung eingerichtet sein zum Transportieren des Substrats. Ferner kann eine Magnetanordnung 104 oder zumindest ein Teil einer Magnetanordnung 104 an der Oberfläche 102a (der Mantelfläche 102a der Transportrolle 102) bereitgestellt sein oder nahe der Oberfläche 102a bereitgestellt sein.According to various embodiments, a magnet arrangement 104 in the transport role 102 be integrated, for example, a magnet arrangement 104 inside the transport roller 102 be arranged. In this case, the transport roller of magnetically transparent material (eg V2A steel, aluminum, titanium) exist or be set up magnetically transparent. Furthermore, the magnet arrangement may be surrounded by a rotatably mounted structure, for example a plurality of sleeves may be arranged around the magnet arrangement for transporting the substrate. Furthermore, a magnet arrangement 104 or at least part of a magnet arrangement 104 on the surface 102 (the lateral surface 102 the transport role 102 ) or near the surface 102 be provided.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportrolle 102 mindestens eines der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: ein magnetisches Material, ein magnetisierbares Material, ein ferromagnetisches Material, Eisen, magnetischer Stahl, Nickel, Kobalt, Neodym, Bor, Neodym-Eisen-Bor.According to various embodiments, the transport roller 102 comprise or consist of at least one of the following materials: a magnetic material, a magnetizable material, a ferromagnetic material, iron, magnetic steel, nickel, cobalt, neodymium, boron, neodymium-iron-boron.

Ferner kann die Transportrolle 102 auch einen magnetischen Kern oder ein magnetisches Inneres aufweisen, welcher/welches von einem Rollenmaterial, wie beispielsweise nicht magnetischer Stahl (V2A), Titan, Kupfer und/oder Aluminium, umgeben sein kann.Furthermore, the transport roller 102 also have a magnetic core or a magnetic interior which may be surrounded by a roll material such as non-magnetic steel (V2A), titanium, copper and / or aluminum.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportrolle 102 einen Permanentmagneten aufweisen. Ferner kann die Magnetanordnung 104 eine Permanentmagnet-Anordnung sein oder aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Magnetanordnung 104 auch eine Spule zum Erzeugen eines magnetischen Feldes aufweisen.According to various embodiments, the transport roller 102 have a permanent magnet. Furthermore, the magnet arrangement 104 be a permanent magnet arrangement or have. According to various embodiments, the magnet assembly 104 also have a coil for generating a magnetic field.

Ferner kann eine Transportvorrichtung 100 beispielsweise zum Transportieren eines Substrates durch eine Beschichtungsanlage hindurch genutzt werden, wobei die Transportvorrichtung 100 eine Mehrzahl von Transportrollen 102 aufweisen kann, die in einem Abstand voneinander angeordnet sein können, so dass ein Substrat und/oder Träger durch einen Prozessierbereich innerhalb einer Beschichtungsanlage hindurch transportiert werden kann. Ferner kann die Transportvorrichtung 100 innerhalb einer In-Line-Beschichtungsanlage bereitgestellt sein.Furthermore, a transport device 100 be used, for example, for transporting a substrate through a coating system, wherein the transport device 100 a plurality of transport rollers 102 which may be spaced apart so that a substrate and / or carrier may be transported through a processing area within a coating line. Furthermore, the transport device 100 be provided within an in-line coating facility.

Ferner kann die Transportvorrichtung 100 eine Transportrolle 102 oder eine Mehrzahl von Transportrollen 102 aufweisen, die beispielsweise ein flächiges Substrat (nicht dargestellt) entlang der Transportrichtung durch eine Beschichtungsanordnung hindurch transportieren können. Dabei kann die Transportrolle 102 rotieren oder zumindest ein Abschnitt der Transportrolle 102 kann rotieren, so dass die Transportrolle 102 oder ein Abschnitt der Transportrolle 102 den Substrattransport ermöglichen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportvorrichtung 100 auch mehr als zwei Transportrollen 102 aufweisen, beispielsweise drei, vier, fünf oder mehr als fünf Transportrollen 102. Ferner können die Vielzahl von Transportrollen 102 eine gemeinsame Transportebene bilden, beispielsweise mittels deren Mantelflächen. Gemäß einer anderen Ausführungsform können die Transportrollen auch mit einem Versatz zueinander angeordnet sein, und beispielsweise einen beliebigen Transportpfad zum Transportieren eines Substrats bereitstellen.Furthermore, the transport device 100 a transport role 102 or a plurality of transport rollers 102 which, for example, can transport a planar substrate (not shown) along the transport direction through a coating arrangement. In this case, the transport roller 102 rotate or at least a portion of the transport roller 102 can rotate, so that the transport roller 102 or a section of the transport roller 102 can enable the substrate transport. According to various embodiments, the transport device 100 also more than two transport wheels 102 have, for example, three, four, five or more than five transport rollers 102 , Further, the plurality of transport rollers 102 form a common transport plane, for example by means of their lateral surfaces. According to another embodiment, the transport rollers can also be arranged with an offset to each other, and provide, for example, an arbitrary transport path for transporting a substrate.

In dem Fall, dass die Transportvorrichtung 100 mehrere Transportrollen 102 aufweist, kann mindestens eine der mehreren Transportrollen 102 eine Magnetanordnung 104 aufweisen. Ferner können auch mehrere der Mehrzahl von Transportrollen 102 eine Magnetanordnung 104 aufweisen, oder auch alle Transportrollen 102 können jeweils eine Magnetanordnung 104 aufweisen.In the case that the transport device 100 several transport rollers 102 may include at least one of the plurality of transport rollers 102 a magnet arrangement 104 exhibit. Furthermore, several of the plurality of transport rollers may also be used 102 a magnet arrangement 104 have, or all transport wheels 102 can each have a magnet arrangement 104 exhibit.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Transportrollen 102 in einem Abstand voneinander angeordnet sein. Ferner können die Achsen der Transportrollen 102 parallel zueinander angeordnet sein und die Transportrollen 102 können fluchten.According to various embodiments, the transport rollers may 102 be arranged at a distance from each other. Furthermore, the axes of the transport rollers 102 be arranged parallel to each other and the transport rollers 102 can be aligned.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Transportrolle 102 oder können die Transportrollen 102 eine Länge 115 in einem Bereich von ungefähr einigen Zentimetern bis ungefähr einigen Metern aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 30 cm bis ungefähr 4 m, z.B. in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 2,5 m, z.B. in einem Bereich von ungefähr 2 m bis ungefähr 3,3 m. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportrolle 102 oder können die Transportrollen 102 eine Länge 105 von mehr als 1 m aufweisen. According to various embodiments, a transport roller 102 or can the transport rollers 102 a length 115 in a range of about a few centimeters to about a few meters, for example, in a range of about 30 cm to about 4 m, for example in a range of about 1 m to about 2.5 m, for example in a range of about 2 m to about 3.3 m. According to various embodiments, the transport roller 102 or can the transport rollers 102 a length 105 of more than 1 m.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Transportrollen 102 innerhalb einer Beschichtungsanordnung angeordnet sein. Ferner kann ein zu beschichtendes Substrat oder ein zu beschichtender Träger mittels einer Transportrolle 102 durch einen Prozessbereich einer Beschichtungsanlage transportiert werden.According to various embodiments, the transport rollers may 102 be arranged within a coating arrangement. Furthermore, a substrate to be coated or a carrier to be coated by means of a transport roller 102 be transported through a process area of a coating plant.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportrolle 102 oder können die Transportrollen 102 einen Durchmesser 113 in einem Bereich von ungefähr einigen Zentimetern bis ungefähr einem Meter aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 5 cm bis ungefähr 1 m, z.B. in einem Bereich von ungefähr 10 cm bis ungefähr 50 cm, z.B. in einem Bereich von ungefähr 15 cm bis ungefähr 25 cm. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportrolle 102 oder können die Transportrollen 102 einen Durchmesser 103 von mehr als 1 m aufweisen.According to various embodiments, the transport roller 102 or can the transport rollers 102 a diameter 113 in a range of about a few centimeters to about one meter, for example, in a range of about 5 cm to about 1 m, for example, in a range of about 10 cm to about 50 cm, for example, in a range of about 15 cm to about 25 cm. According to various embodiments, the transport roller 102 or can the transport rollers 102 a diameter 103 of more than 1 m.

Ferner kann die Magnetanordnung in eine Kühlwalze integriert sein.Furthermore, the magnet arrangement can be integrated in a cooling roller.

Wie in 1B schematisch in einer Seitenansicht dargestellt ist (entlang der Breite 115 der Transportrolle 102), kann die Transportrolle koaxial angeordnete Ringe 102r aufweisen, wobei die Ringe 102r einen größeren Durchmesser als die Transportrolle 102 aufweisen können. Die Ringe 102r können beispielsweise drehbar gelagert sein, so dass mittels der rotierenden Ringe 102r (oder Hülsen 102r) der Substrattransport erfolgen kann. Somit kann die Rolle an sich beispielsweise ortsfest innerhalb einer Beschichtungsanordnung oder Beschichtungsanlage montiert sein, und die Ringe 102r können ein Substrat oder einen Träger durch die Beschichtungsanordnung oder Beschichtungsanlage hindurch transportieren. In diesem Fall kann das Magnetfeld ebenfalls ortsfest sein, da die Ringe 102r beispielsweise aus unmagnetischem Material bestehen können, so dass die feste Transportrolle 102 ein ortsfestes Magnetfeld bereitstellen kann.As in 1B is shown schematically in a side view (along the width 115 the transport role 102 ), the transport roller can coaxially arranged rings 102r have, wherein the rings 102r a larger diameter than the transport roller 102 can have. The Rings 102r For example, they can be rotatably mounted, so that by means of the rotating rings 102r (or pods 102r ) the substrate transport can take place. Thus, for example, the roll itself may be mounted stationarily within a coating or coating equipment, and the rings 102r may transport a substrate or carrier through the coating assembly or coating equipment. In this case, the magnetic field may also be stationary, since the rings 102r For example, may consist of non-magnetic material, so that the solid transport roller 102 can provide a fixed magnetic field.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Magnetanordnung 104 von einem drehbar gelagerten Mantel umgeben sein. Ferner kann die Magnetanordnung 104 von einem drehbar gelagerten Mantel und den Ringen 102r umgeben sein.According to various embodiments, the magnet assembly 104 be surrounded by a rotatably mounted jacket. Furthermore, the magnet arrangement 104 from a rotatably mounted coat and the rings 102r be surrounded.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Transportrolle 102 zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, oder mehr als zehn Ringe 102r aufweisen. Ferner können die Ringe 102r aus dem gleichen Material wie der Mantel der Transportrolle 102 bestehen, beispielsweise aus einem Metall, einem metallischen Material oder einer Keramik.According to various embodiments, a transport roller 102 two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten, or more than ten rings 102r exhibit. Furthermore, the rings 102r made of the same material as the sheath of the transport roller 102 consist, for example, of a metal, a metallic material or a ceramic.

Wie in 2A schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt ist, kann die Transportrolle 102 einen Bereich 104 aufweisen, in dem die Magnetanordnung 104 angeordnet sein kann. Ferner kann die Transportrolle 102 rohrförmig sein, so dass die Magnetanordnung 104 innerhalb der Transportrolle 102 angeordnet sein kann. Zwischen der Magnetanordnung 104 und der Transportrolle 102 kann ein Spalt 106 eingerichtet sein, so dass die Transportrolle 102 beispielsweise drehbar gelagert sein kann.As in 2A is shown schematically in a cross-sectional view, the transport roller 102 an area 104 in which the magnet arrangement 104 can be arranged. Furthermore, the transport roller 102 be tubular, so that the magnet assembly 104 within the transport role 102 can be arranged. Between the magnet arrangement 104 and the transport role 102 can a gap 106 be set up so that the transport role 102 for example, can be rotatably mounted.

2B zeigt eine Querschnittsansicht der Transportvorrichtung 100 bzw. eine Querschnittsansicht der Transportrolle 102, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Transportrolle 102 kann eine äußere Mantelfläche 102a aufweisen, welche beispielsweise mit einem zu transportierenden Substrat in Kontakt kommen kann. 2 B shows a cross-sectional view of the transport device 100 or a cross-sectional view of the transport roller 102 according to various embodiments. The transport role 102 can be an outer surface 102 have, for example, which can come into contact with a substrate to be transported.

Wie in 2C schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt ist, kann die Transportrolle 102 zusätzlich eine Lagerung 108 aufweisen, beispielsweise zwischen der Magnetanordnung 104 und der rohrförmigen Transportrolle 102, so dass die Transportrolle 102 drehbar angeordnet und mit der Magnetanordnung 104 verbunden sein kann.As in 2C is shown schematically in a cross-sectional view, the transport roller 102 in addition a storage 108 have, for example, between the magnet assembly 104 and the tubular transport roller 102 , so the transport role 102 rotatably mounted and with the magnet assembly 104 can be connected.

Ferner kann die Magnetanordnung 104 innerhalb einer rohrförmigen Transportrolle 102 angeordnet sein, wobei die Transportrolle 102 zusätzliche Ringe 102r (oder Hülsen 102r) aufweisen kann. In diesem Fall können beispielsweise nur die Oberflächen 102m der Ringe 102r oder die Mantelflächen 102m der Hülsen 102r einen mechanischen Kontakt zu einem zu transportierenden Substrat oder Träger haben, wie in 2D veranschaulicht ist.Furthermore, the magnet arrangement 104 inside a tubular transport roller 102 be arranged, with the transport roller 102 additional rings 102r (or pods 102r ). In this case, for example, only the surfaces 102m The Rings 102r or the lateral surfaces 102m the sleeves 102r have mechanical contact with a substrate or carrier to be transported, as in 2D is illustrated.

2E veranschaulicht beispielhaft eine Transportvorrichtung 100 aufweisend eine Transportrolle 102 und eine Magnetanordnung 104, in einer perspektivischen Ansicht. Ferner ist beispielhaft eine Magnetfeldkonfiguration Nord-Süd-Nord für die Magnetanordnung 104 dargestellt. Es versteht sich, dass die Polung auch vertauscht angeordnet sein kann (Süd-Nord-Süd). Das Magnetfeld kann mittels eines ringförmigen oder zumindest teilweise ringförmigen Magneten erzeugt werden, beispielsweise mittels eines Permanentmagnets. Ferner kann das Magnetfeld mittels einer Anordnung von Stabmagneten erzeugt werden. 2E exemplifies a transport device 100 having a transport roller 102 and a magnet assembly 104 in a perspective view. Further, by way of example, a magnetic field configuration north-south-north for the magnet assembly 104 shown. It is understood that the polarity can also be arranged reversed (south-north-south). The magnetic field can be generated by means of an annular or at least partially annular magnet, for example by means of a permanent magnet. Furthermore, the Magnetic field generated by means of an array of bar magnets.

Ferner kann die Magnetanordnung 104 derart eingerichtet und angeordnet sein, dass ein im Wesentlichen homogenes Magnetfeld, mit Symmetrie in Richtung der Rollenachse, außerhalb der Transportrolle 102 erzeugt wird, so dass in diesem Magnetfeld in Plasma gebündelt werden kann und dass die räumliche Verteilung des Plasmas entlang der Rollenachse im Wesentlichen homogen ist.Furthermore, the magnet arrangement 104 be arranged and arranged such that a substantially homogeneous magnetic field, with symmetry in the direction of the roller axis, outside the transport roller 102 is generated, so that can be bundled in this magnetic field in plasma and that the spatial distribution of the plasma along the roller axis is substantially homogeneous.

Wie in 2F schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt ist, kann die Magnetanordnung 104 innerhalb der Transportrolle 102 mittels zweier (z.B. gerader oder gebogener) Permanentmagnete 104 bereitgestellt sein. In dieser Konfiguration grenzen zwei gleiche Pole, beispielsweise der Südpol beider Permanentmagnete aneinander, wobei die Permanentmagnete jedoch derart angeordnet sein können, dass sich ein Spalt 204 zwischen den Permanentmagneten 104 befindet. Ferner kann die Magnetanordnung 104 mehr als zwei Permanentmagnete 104 aufweisen. Die Magnetanordnung 104 kann als eine Ringspaltmagnetanordnung eingerichtet sein.As in 2F is shown schematically in a cross-sectional view, the magnet assembly 104 within the transport role 102 by means of two (eg straight or curved) permanent magnets 104 be provided. In this configuration, two equal poles, for example, the south pole of both permanent magnets adjoin one another, but the permanent magnets may be arranged such that there is a gap 204 between the permanent magnets 104 located. Furthermore, the magnet arrangement 104 more than two permanent magnets 104 exhibit. The magnet arrangement 104 may be configured as an annular gap magnet arrangement.

Wie in der 2F dargestellt ist, kann der Spalt 204 zwischen den bogenförmigen Permanentmagneten 104 relativ zur mittels der Transportrolle 102 bereitgestellten Transportebene 102e derart angeordnet sein, dass der Spalt 204 einen möglichst geringen Abstand zur Transportebene 102e (oder Transportpfad 102e) aufweist.Like in the 2F is shown, the gap 204 between the arcuate permanent magnets 104 relative to by means of the transport roller 102 provided transport level 102e be arranged such that the gap 204 the smallest possible distance to the transport plane 102e (or transport path 102e ) having.

Die Magnetanordnung 104 kann einen Permanentmagneten 104 oder eine Mehrzahl von Permanentmagneten 104 aufweisen, wobei mittels der Magnetanordnung 104 ein Magnetfeld oberhalb der Mantelfläche 102a der Transportrolle 102 erzeugt wird, wobei die magnetische Flussdichte in einem Bereich größer als ungefähr 10 mT liegen kann, z.B. kann die horizontale Magnetfeldstärke oder magnetische Flussdichte in einem Bereich von ungefähr 10 mT bis ungefähr 300 mT liegen, oder auch größer als 300 mT sein.The magnet arrangement 104 can be a permanent magnet 104 or a plurality of permanent magnets 104 have, wherein by means of the magnet arrangement 104 a magnetic field above the lateral surface 102 the transport role 102 wherein the magnetic flux density may be in a range greater than about 10 mT, for example, the horizontal magnetic field strength or magnetic flux density may be in a range from about 10 mT to about 300 mT, or even greater than 300 mT.

Die Magnetanordnung 104 kann innerhalb der Transportrolle 102 derart eingerichtet und angeordnet sein, dass die magnetische Flussdichte außerhalb der Transportrolle 102, beispielsweise oberhalb eines mittels der Transportrolle 102 transportierten Substrats, möglichst groß sein kann, so dass der Beschichtungsprozess effektiv mittels des erzeugten Magnetfelds unterstützt und/oder bereitgestellt werden kann.The magnet arrangement 104 can within the transport role 102 be arranged and arranged such that the magnetic flux density outside the transport roller 102 , for example, above one by means of the transport roller 102 transported substrate may be as large as possible, so that the coating process can be effectively supported and / or provided by the generated magnetic field.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportrolle 102 mittels einer Kühlanordnung gekühlt werden oder thermisch mit einer Kühlanordnung gekoppelt sein. Ferner kann die Magnetanordnung 104 mittels einer Kühlanordnung gekühlt werden oder thermisch mit einer Kühlanordnung gekoppelt sein. Das Kühlen der Transportrolle 102 und/oder der Magnetanordnung 104 kann beispielsweise mittels einer Wasserkühlung erfolgen. Ferner kann die Transportrolle 102 eine Vorrichtung zum Leiten einer Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, aufweisen. Ferner kann die Magnetanordnung 104 eine Vorrichtung zum Leiten einer Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, aufweisen. Dabei kann die Kühlflüssigkeit beispielsweise mittels Kupferrohren oder einer Kupferkühlanordnung durch die Transportrolle 102 und/oder die Magnetanordnung 104 hindurch geleitet werden.According to various embodiments, the transport roller 102 be cooled by a cooling arrangement or thermally coupled to a cooling arrangement. Furthermore, the magnet arrangement 104 be cooled by a cooling arrangement or thermally coupled to a cooling arrangement. Cooling the transport roller 102 and / or the magnet assembly 104 can be done for example by means of water cooling. Furthermore, the transport roller 102 a device for conducting a cooling liquid, for example water, have. Furthermore, the magnet arrangement 104 a device for conducting a cooling liquid, for example water, have. In this case, the cooling liquid, for example by means of copper pipes or a copper cooling arrangement by the transport roller 102 and / or the magnet arrangement 104 be passed through.

Das Kühlen der Magnetanordnung 104 kann beispielsweise notwendig sein, damit sich die Remanenz der Permanentmagnete 104 aufgrund eines Erwärmens der Magnetanordnung 104 nicht verringert oder damit die Remanenz der Permanentmagnete 104 möglichst hoch ist.Cooling the magnet assembly 104 may be necessary, for example, so that the remanence of the permanent magnets 104 due to heating of the magnet assembly 104 does not decrease or so the remanence of the permanent magnets 104 as high as possible.

Ferner können die Magnetanordnung 104 und/oder die Permanentmagnete 104 mindestens eines der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: Eisen, Nickel, Kobalt, Neodym, Bor, und/oder eine Legierung der beschriebenen Metalle.Furthermore, the magnet arrangement 104 and / or the permanent magnets 104 comprise or consist of at least one of the following materials: iron, nickel, cobalt, neodymium, boron, and / or an alloy of the metals described.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Magnetanordnung 104 auch eine Spule oder mehrere Spulen aufweisen, so dass ein entsprechendes Magnetfeld bereitgestellt sein kann.According to various embodiments, the magnet assembly 104 also have a coil or a plurality of coils, so that a corresponding magnetic field can be provided.

Wie in 3 schematisch in einer Querschnittsansicht 301a und in einer Draufsicht 301b dargestellt ist, kann die Transportvorrichtung 100 mindestens eine Transportrolle 102, welche eine Magnetanordnung 104 aufweist, beinhalten, sowie weitere Transportrollen 302, welche beispielsweise als Standard-Transportrollen eingerichtet sein können (ohne eine Magnetanordnung 104). Die Mehrzahl von Transportrollen 102, 302 kann eine Transportebene 102e oder einen Transportpfad bereitstellen, wie bereits beschrieben.As in 3 schematically in a cross-sectional view 301 and in a plan view 301b is shown, the transport device 100 at least one transport role 102 which is a magnet arrangement 104 include, as well as other transport roles 302 , which may be configured, for example, as standard transport rollers (without a magnet arrangement 104 ). The majority of transport wheels 102 . 302 can be a transport plane 102e or provide a transport path as already described.

Ferner kann die Transportrolle 102 drehbar gelagert sein, beispielsweise mittels einer Lagerung 108 (beispielsweise aufweisend ein oder mehrere Kugellager oder Rollenlager), wobei ein Spalt zwischen der Transportrolle 102 und der Magnetanordnung 104 eingerichtet ist. Ferner kann die Magnetanordnung 104 ortsfest sein, so dass sich die Magnetanordnung 104 bei dem Transport eines Substrats mittels der Transportrolle 102 nicht drehen kann. Somit kann ein konstantes und zeitlich unveränderliches Magnetfeld oberhalb der Transportrolle 102, beispielsweise in einem Prozessierbereich einer Vakuumbeschichtungsanlage, bereitgestellt sein.Furthermore, the transport roller 102 be rotatably mounted, for example by means of a storage 108 (For example, having one or more ball bearings or roller bearings), wherein a gap between the transport roller 102 and the magnet assembly 104 is set up. Furthermore, the magnet arrangement 104 be stationary, so that the magnet assembly 104 in the transport of a substrate by means of the transport roller 102 can not turn. Thus, a constant and temporally immutable magnetic field above the transport roller 102 , For example, in a processing area of a vacuum coating system, be provided.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Transportrollen 102, 302 in einem Abstand 303 voneinander angeordnet sein, gemessen als Abstand paralleler Achsen, beispielsweise in einem Abstand in einem Bereich von ungefähr einigen Zentimetern bis ungefähr einem Meter, z.B. in einem Bereich von ungefähr 5 cm bis ungefähr 1 m, z.B. in einem Bereich von ungefähr 10 cm bis ungefähr 60 cm, z.B. in einem Bereich von ungefähr 20 cm bis ungefähr 40 cm. According to various embodiments, the transport rollers may 102 . 302 at a distance 303 from each other, measured as the distance of parallel axes, for example at a distance in a range of about a few centimeters to about one meter, eg in a range of about 5 cm to about 1 m, for example in a range of about 10 cm to about 60 cm, eg in a range of about 20 cm to about 40 cm.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Durchmesser 313 der Transportrollen 302, welche beispielsweise keine Magnetanordnung 104 aufweisen, gleich dem Durchmesser 113 der Transportrolle 102 sein.According to various embodiments, the diameter 313 the transport rollers 302 which, for example, no magnet arrangement 104 have, equal to the diameter 113 the transport role 102 be.

Ferner kann der Durchmesser 313 der Transportrollen 302, welche beispielsweise keine Magnetanordnung 104 aufweisen, kleiner als oder größer als der Durchmesser 113 der Transportrolle 102 sein. In diesem Fall können die Transportrollen 302 derart angeordnet sein, dass die Mantelflächen der Transportrollen 102, 302 eine entsprechende Transportebene 102e bilden.Furthermore, the diameter 313 the transport rollers 302 which, for example, no magnet arrangement 104 have, less than or greater than the diameter 113 the transport role 102 be. In this case, the transport rollers 302 be arranged such that the lateral surfaces of the transport rollers 102 . 302 a corresponding transport level 102e form.

Wie in 4 schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt ist, kann eine Beschichtungsanordnung 400 zumindest Folgendes aufweisen: einen Prozessierbereich 402; und eine Transportvorrichtung 100, zum Transportieren eines Substrats 414 durch den Prozessierbereich 402 hindurch, wobei mindestens eine Transportrolle 102 derart eingerichtet ist, dass das Magnetfeld in dem Prozessierbereich 402 bereitgestellt ist.As in 4 is shown schematically in a cross-sectional view, a coating arrangement 400 at least: a processing area 402 ; and a transport device 100 for transporting a substrate 414 through the processing area 402 through, with at least one transport roller 102 is set up such that the magnetic field in the processing area 402 is provided.

Das Magnetfeld kann das Substrat 414 durchdringen, so dass das Magnetfeld mittels der Magnetanordnung 104 oberhalb der Oberfläche 414a des Substrats 414 bereitgestellt sein kann, wobei die Oberfläche 414a des Substrats 414 dem Prozessierbereich 402 zugewandt sein kann. Ferner kann die Oberfläche 414a des Substrats 414 innerhalb der Prozessierbereich 402 der Beschichtungsanordnung 400 beschichtet werden. Das Substrat 414 kann mittels der Transportvorrichtung 100 innerhalb der Transportebene 102e entlang der Transportrichtung 403 transportiert werden. Die Transportrichtung 403 kann im Wesentlichen senkrecht zu den Rollenachsen zeigen.The magnetic field can be the substrate 414 penetrate, so that the magnetic field by means of the magnet assembly 104 above the surface 414a of the substrate 414 may be provided, the surface 414a of the substrate 414 the processing area 402 may be facing. Furthermore, the surface can be 414a of the substrate 414 within the processing area 402 the coating arrangement 400 be coated. The substrate 414 can by means of the transport device 100 within the transport level 102e along the transport direction 403 be transported. The transport direction 403 may be substantially perpendicular to the roller axes.

Wie in 5 schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt ist, kann die Beschichtungsanordnung 400 ferner eine Vakuumprozesskammer 500 aufweisen.As in 5 is shown schematically in a cross-sectional view, the coating arrangement 400 further a vacuum processing chamber 500 exhibit.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mittels der Vakuumprozesskammer 500 ein Vakuum im Bereich des Grobvakuums, des Feinvakuums, des Hochvakuums oder des Ultrahochvakuums bereitgestellt sein oder werden. Dabei kann das Vakuum mittels einer Vakuumpumpenanordnung erzeugt werden (nicht dargestellt). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Prozessdruck innerhalb der Vakuumprozesskammer 500 dynamisch bereitgestellt werden, wobei während des Prozesses sowohl mindestens ein Gas in die Vakuumprozesskammer 500 eingeleitet wird, als auch Gas aus der Vakuumprozesskammer 500 mittels der Vakuumpumpenanordnung abgepumpt wird. Dabei kann sich ein Gleichgewicht einstellen, wodurch der Prozessdruck festgelegt werden kann.According to various embodiments, by means of the vacuum process chamber 500 a vacuum in the range of the rough vacuum, the fine vacuum, the high vacuum or the ultrahigh vacuum be or become. In this case, the vacuum can be generated by means of a vacuum pump arrangement (not shown). According to various embodiments, a process pressure within the vacuum process chamber 500 be provided dynamically, wherein during the process both at least one gas in the vacuum process chamber 500 is introduced, as well as gas from the vacuum process chamber 500 is pumped by the vacuum pump assembly. This can set a balance, whereby the process pressure can be set.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann innerhalb des Prozessierbereichs 402 ein Prozessdruck in einem Bereich von ungefähr 10–6 mbar bis ungefähr 0,05 mbar bereitgestellt sein oder werden, z.B. kann der Prozessdruck in einem Bereich kleiner als ungefähr 0,05 mbar liegen. Somit kann beispielsweise ein Mikrowellenplasma innerhalb des Prozessierbereichs 402 mittels der Unterstützung durch das Magnetfeld der Magnetanordnung 104 zünden oder gezündet werden, wobei das Mikrowellenplasma beispielsweise ohne das Magnetfeld nicht zünden würde.According to various embodiments, within the processing area 402 For example, a process pressure in a range of about 10 -6 mbar to about 0.05 mbar may or may not be provided, eg, the process pressure may be in a range less than about 0.05 mbar. Thus, for example, a microwave plasma within the processing area 402 by the assistance of the magnetic field of the magnet arrangement 104 be ignited or ignited, the microwave plasma would not ignite, for example, without the magnetic field.

Das Mikrowellenplasma kann beispielsweise aufgrund der Magnetfeldkonfiguration innerhalb eines Bereichs 516 oberhalb des Substrats zünden. Es kann somit aufgrund der Magnetanordnung 104 eine Plasmabündelung auf der Oberfläche 414a des Substrats 414 erzeugt werden.For example, the microwave plasma may be within a range due to the magnetic field configuration 516 Ignite above the substrate. It can thus due to the magnet arrangement 104 a plasma beam on the surface 414a of the substrate 414 be generated.

Das Mikrowellenplasma kann beispielsweise mittels einer Hornantenne 518b oder mittels einer Plasmaline-Quelle 518a oder einer anderen geeigneten Mikrowellenstrahlungsquelle 518a, 518b oder einer Kombination mehrerer Mikrowellenstrahlungsquellen 518a, 518b erzeugt werden. Die Mikrowellenstrahlungsquelle kann innerhalb der Vakuumprozesskammer angeordnet sein. Ferner kann die Mikrowellenstrahlungsquelle innerhalb des Prozessierbereichs 402 angeordnet sein. Mittels einer Mikrowellenstrahlungsquelle oder mehrerer Mikrowellenstrahlungsquellen kann Mikrowellenstrahlung 519 ausgesendet werden und innerhalb des Magnetfelds, welches in dem Bereich 516 mittels der Transportvorrichtung 100 (der Magnetanordnung 104) erzeugt wird, kann ein Plasma erzeugt werden.The microwave plasma, for example, by means of a horn antenna 518b or by means of a plasmaline source 518a or another suitable microwave radiation source 518a . 518b or a combination of several microwave radiation sources 518a . 518b be generated. The microwave radiation source may be disposed within the vacuum processing chamber. Furthermore, the microwave radiation source can be within the processing area 402 be arranged. By means of a microwave radiation source or several sources of microwave radiation can microwave radiation 519 be sent out and within the magnetic field, which in the area 516 by means of the transport device 100 (the magnet arrangement 104 ) is generated, a plasma can be generated.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Plasma innerhalb des Bereichs 516 auch mittels einer Hochfrequenzanregung (z.B. mittels einer HF-Quelle) erzeugt werden.According to various embodiments, the plasma may be within the range 516 also be generated by means of a high frequency excitation (eg by means of an RF source).

Das Plasma in dem Bereich 516 kann einen Beschichtungsprozess, z.B. einen CVD-Prozess, unterstützen. Dafür kann mittels einer Gaszuführung 520 ein Reaktionsgas, beispielsweise ein gasförmiger Precursor, in den Prozessierbereich eingebracht werden, so dass mittels der Mikrowellenstrahlung ein Plasma in dem von der Magnetanordnung erzeugten Magnetfeld in dem Prozessierbereich bereitgestellt werden kann. Mittels des Plasmas in dem Bereich 516 kann eine Pyrolyse des Reaktionsgases, oder des Precursors, erfolgen, z.B. bei einer niedrigeren Temperatur und/oder bei einem niedrigeren Prozessdruck verglichen mit einer rein thermischen Zersetzung. Die Nähe des erzeugten Plasmas zum Substrat 414 kann den Beschichtungsprozess verbessern.The plasma in the area 516 can support a coating process, eg a CVD process. This can be done by means of a gas supply 520 a reaction gas, for example a gaseous precursor, is introduced into the processing area be so that by means of the microwave radiation, a plasma can be provided in the magnetic field generated by the magnetic field in the processing area. By means of the plasma in the area 516 Pyrolysis of the reaction gas, or of the precursor, can take place, for example at a lower temperature and / or at a lower process pressure compared to a purely thermal decomposition. The proximity of the generated plasma to the substrate 414 can improve the coating process.

Der Gasdruck des Reaktionsgases, oder des Precursors, innerhalb des Prozessierbereichs kann dynamisch eingestellt sein oder werden.The gas pressure of the reaction gas, or of the precursor, within the processing area can be or be adjusted dynamically.

Die Beschichtungsanordnung 400 kann beispielsweise dazu genutzt werden, eine sogenannte plasmaunterstützte oder plasmaverstärkte chemische Gasphasenabscheidung (Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition (PACVD) oder Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD)) zu realisieren. Mittels der Beschichtungsanordnung 400 können beispielsweise homogene dielektrische Schichten auf breiten Substraten 414 abgeschieden werden.The coating arrangement 400 can be used, for example, to realize a so-called plasma assisted or plasma enhanced chemical vapor deposition (PACVD) or Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD). By means of the coating arrangement 400 For example, homogeneous dielectric layers can be applied to wide substrates 414 be deposited.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat 414 eine Breite (z.B. eine räumliche Ausdehnung senkrecht zur Transportrichtung 403) in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 4 m aufweisen, z.B. kann die Breite des Substrats 414 in einem Bereich von ungefähr 1,5 m bis ungefähr 4 m liegen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 3 m bis ungefähr 4 m. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat 414 eine Breite von mehr als 1,5 m aufweisen.According to various embodiments, the substrate 414 a width (eg a spatial extension perpendicular to the transport direction 403 ) in a range of about 1 m to about 4 m, for example, the width of the substrate 414 in a range of about 1.5 m to about 4 m, for example in a range of about 3 m to about 4 m. According to various embodiments, the substrate 414 have a width of more than 1.5 m.

Ferner kann sich das mittels der Magnetanordnung 104 erzeugte Magnetfeld über die gesamte Breite des Substrats 414 erstrecken. Ferner kann die Breite des Substrats 414 die Ausdehnung des Substrats 414 entlang einer Richtung parallel zur Längsachse der Transportrolle 102 sein.Furthermore, this can be done by means of the magnet arrangement 104 generated magnetic field over the entire width of the substrate 414 extend. Furthermore, the width of the substrate 414 the extent of the substrate 414 along a direction parallel to the longitudinal axis of the transport roller 102 be.

6 zeigt schematisch einen Prozessablauf eines Verfahrens 600 zum Betreiben einer Beschichtungsanordnung 400. Das Verfahren 600 zum Betreiben einer Beschichtungsanordnung 400 kann Folgendes aufweisen: in 610, das Transportieren eines Substrats 414 mittels der Transportvorrichtung 100 durch den Prozessierbereich 402 hindurch; und, in 620, das Beschichten einer dem Prozessierbereich 402 zugewandten Oberfläche 414a des durch den Prozessierbereich 402 hindurch transportierten Substrats 414. Dabei kann das Beschichten des Substrats 414 beispielsweise während des Transportierens des Substrats 414 erfolgen, oder das Substrat 414 kann in den Prozessierbereich 402 hinein transportiert werden, dann beschichtet werden, und im Anschluss wieder aus dem Prozessierbereich 402 heraus transportiert werden. 6 schematically shows a process flow of a method 600 for operating a coating arrangement 400 , The procedure 600 for operating a coating arrangement 400 may include: in 610 , transporting a substrate 414 by means of the transport device 100 through the processing area 402 therethrough; and in 620 , coating a processing area 402 facing surface 414a through the processing area 402 transported through substrate 414 , In this case, the coating of the substrate 414 for example, during transport of the substrate 414 take place, or the substrate 414 can in the processing area 402 be transported into it, then coated, and then out of the processing area 402 be transported out.

Das Verfahren 600 zum Betreiben einer Beschichtungsanordnung 400 kann derart modifiziert und angepasst sein, dass die hierin beschriebenen Funktionsweisen und Merkmale der Beschichtungsanordnung 400, der Transportrolle 102, der Magnetanordnung 104, der Vakuumprozesskammer 500, der Gaszuführung 520 und/oder der Plasmaquellen 518a, 518b berücksichtigt sind.The procedure 600 for operating a coating arrangement 400 may be modified and adapted such that the functionalities and features of the coating arrangement described herein 400 , the transport role 102 , the magnet arrangement 104 , the vacuum process chamber 500 , the gas supply 520 and / or the plasma sources 518a . 518b are considered.

Wie bereits beschrieben, kann das Beschichten des Substrates 414 innerhalb des Prozessierbereichs 402 erfolgen, wobei ein CVD-Verfahren genutzt werden kann, wobei ein Precursor oder ein Reaktivgas in den Prozessierbereich 402 eingeleitet werden kann und mittels des Plasmas, welches mittels der Mikrowellenstrahlung und dem Magnetfeld in dem Bereich 516 erzeugt wird, zersetzt werden kann, so dass das Substrat 414 beschichtet wird.As already described, the coating of the substrate 414 within the processing area 402 carried out, wherein a CVD method can be used, wherein a precursor or a reactive gas in the processing area 402 can be initiated and by means of the plasma, which by means of the microwave radiation and the magnetic field in the area 516 is generated, can be decomposed, leaving the substrate 414 is coated.

Ferner kann das Einleiten des Precursors in die Vakuumprozesskammer dynamisch gesteuert und/oder geregelt werden, so dass ein Prozessdruck innerhalb der Vakuumprozesskammer und/oder innerhalb des Prozessierbereichs von kleiner als 5 Pa bereitgestellt werden kann.Furthermore, the introduction of the precursor into the vacuum process chamber can be dynamically controlled and / or regulated, so that a process pressure within the vacuum process chamber and / or within the processing range of less than 5 Pa can be provided.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mittels der hierin beschriebenen Beschichtungsanordnung 400 oder einem entsprechend angepassten Beschichtungsverfahren 600 eine plasmagestützte Vakuumbeschichtung von Substraten (z.B. nichtmagnetischen Substraten) realisiert werden. Beispielsweise können funktionale Oxidschichten (z.B. Siliziumoxidschichten) und/oder Nitridschichten (z.B. Siliziumnitridschichten) abgeschieden werden, welche beispielsweise in Wärmeschutzschichtsystemen, solarthermischen Absorbern, Reflektoren, und/oder Dünnschicht-Photovoltaikanlagen zum Einsatz kommen können. Ferner können SiOx-basierte Bewitterungsschutzschichten, Diffusionsbarrieren für Architekturglas, Photovoltaik, Solarabsorber und/oder Solarreflektoren hergestellt werden. Ferner können Metallnitride und/oder Metalloxide als Ag-Keimschicht für Low-E-Schichtsysteme (Schichtsysteme für eine niedrige Emission von Wärmestrahlung) abgeschieden werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können TCO-Schichten (Transparente-Leitfähige-Oxidschichten) für Display-Technologie und Photovoltaikanlagen abgeschieden werden.According to various embodiments, by means of the coating arrangement described herein 400 or a suitably adapted coating method 600 a plasma-assisted vacuum coating of substrates (eg non-magnetic substrates) can be realized. For example, functional oxide layers (eg silicon oxide layers) and / or nitride layers (eg silicon nitride layers) can be deposited, which can be used, for example, in heat protection layer systems, solar thermal absorbers, reflectors, and / or thin-film photovoltaic systems. Furthermore, SiO x -based weathering protective layers, diffusion barriers for architectural glass, photovoltaics, solar absorbers and / or solar reflectors can be produced. Furthermore, metal nitrides and / or metal oxides can be deposited as Ag seed layer for low-E layer systems (layer systems for a low emission of heat radiation). According to various embodiments, TCO layers (transparent conductive oxide layers) for display technology and photovoltaic systems can be deposited.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mittels der hierin beschriebenen Beschichtungsanordnung oder einem entsprechend angepassten Beschichtungsverfahren eine Homogenisierung des Plasmas über die gesamte Substratbreite unabhängig von der Homogenität der Mikrowelleneinspeisung erfolgen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die hohe Plasmadichte eine effektive Fragmentierung des Precursors und Aktivierung des Reaktivgases (beispielsweise Sauerstoff) ermöglichen; und somit kann eine hohe Abscheiderate ermöglicht werden. Ferner kann eine Erhöhung der Plasmadichte bei niedrigen Prozessgasdrücken erreicht werden. Des Weiteren kann eine Bündelung der Plasmadichte in Substratnähe erfolgen, so dass beispielsweise eine Verringerung von Streubeschichtung und Partikelbildung außerhalb des Substrates realisiert werden kann. Ferner kann eine extensive Schichtakkumulation hinter dem Substrat vermieden werden.According to various embodiments, by means of the coating arrangement described here or a suitably adapted coating method, homogenization of the plasma over the entire width of the substrate can take place independently of the homogeneity of the microwave feed. According to different In embodiments, the high plasma density may allow effective fragmentation of the precursor and activation of the reactive gas (eg, oxygen); and thus, a high deposition rate can be enabled. Furthermore, an increase in the plasma density can be achieved at low process gas pressures. Furthermore, a concentration of the plasma density in the vicinity of the substrate can take place, so that, for example, a reduction of scattering coating and particle formation outside the substrate can be realized. Furthermore, extensive layer accumulation behind the substrate can be avoided.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann aufgrund des Magnetfeldes (z.B. derart eingerichtet, dass eine umlaufend geschlossenen Nulllinie des Magnetfelds bereitgestellt wird (eine sogenannte „race track“ Anordnung)), welches mittels einer Magnetanordnung hinter dem Substrat entlang der gesamten Breite des Substrats bereitgestellt sein kann, eine Homogenisierung des Plasmas erfolgen, wobei das Plasma über die gesamte Substratbreite innerhalb des Prozessierbereichs („race track“) verteilt werden kann, und wobei die Verteilung des Plasmas weitgehend unabhängig von der Einspeisungsverteilung der Mikrowellenleistung sein kann. Mittels der Magnetanordnung kann ein Magnetfeld bereitgestellt werden, welches die Elektronen in dem Magnetfeld auf einer geschlossenen (umlaufenden) Bahn führen kann, so dass damit eine Plasmaanregung in der Nähe der Transportrolle unterstützt sein kann oder werden kann.According to various embodiments, due to the magnetic field (eg, arranged such that a circumferentially closed zero line of the magnetic field is provided (a so-called "race track" arrangement)) which can be provided behind the substrate along the entire width of the substrate by means of a magnet arrangement Homogenization of the plasma can be carried out, wherein the plasma can be distributed over the entire substrate width within the processing area ("race track"), and wherein the distribution of the plasma can be largely independent of the feed distribution of the microwave power. By means of the magnet arrangement, a magnetic field can be provided which can guide the electrons in the magnetic field in a closed (circulating) path, so that plasma excitation in the vicinity of the transport roller can or may be assisted.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein starkes, balanciertes Magnetfeld mit einem geringen Abstand hinter dem Substrat bereitgestellt werden, so dass eine hohe Plasmadichte und effektive Fragmentierung zu einem hohen Nutzungsgrad und einer hohen Beschichtungsrate führen können. Ferner kann dadurch eine effektive Bündelung von Sekundärelektronen erfolgen, so dass ein dichtes Plasma (z.B. unbalanciert) bei niedrigem Druck bereitgestellt werden kann. Ferner kann das Magnetfeld mittels der Magnetanordnung derart bereitgestellt sein oder werden, dass die höchste Plasmadichte direkt an der zu beschichtenden Oberfläche des Substrats sein kann und somit eine Verringerung der Streuschichtdicke für eine hohe Standzeit sorgen kann.According to various embodiments, a strong, balanced magnetic field can be provided with a short distance behind the substrate so that high plasma density and effective fragmentation can lead to a high efficiency and a high deposition rate. Further, this can be effective in the bundling of secondary electrons so that dense plasma (e.g., unbalanced) can be provided at low pressure. Furthermore, the magnetic field can be provided by means of the magnet arrangement in such a way that the highest plasma density can be directly at the surface of the substrate to be coated and thus a reduction of the scattering layer thickness can ensure a long service life.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Platzierung der Magnetanordnung in einer oder mehrerer Transportrollen erfolgen. Somit kann eine Behinderung des Substrattransports bei Akkumulation von Schichten hinter dem Substrat vermieden werden, da ein Beschichten eines Bereichs hinter dem Substrat durch beispielsweise Substratlücken hindurch reduziert werden kann. Ferner kann sich, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, die Möglichkeit der Substratheizung ergeben, falls eine Kühlung implementiert ist.According to various embodiments, the placement of the magnet assembly may be in one or more transport rollers. Thus, obstruction of substrate transport upon accumulation of layers behind the substrate can be avoided since coating of an area behind the substrate can be reduced by, for example, substrate gaps. Furthermore, according to various embodiments, the possibility of substrate heating may result if cooling is implemented.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine großflächige Abscheidung ermöglicht werden, beispielsweise über die gesamte Breite des Substrats, z.B. über eine Breite in einem Bereich von ungefähr 2 m bis ungefähr 4 m.According to various embodiments, a large area deposition may be enabled, for example over the entire width of the substrate, e.g. over a width in a range of about 2 m to about 4 m.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Abscheiden einer Schicht auf der Oberfläche eines Substrats mit hoher Rate ermöglicht werden, beispielsweise mit einer Abscheiderate in einem Bereich von ungefähr 200 nm m/min oder mit einer Abscheiderate von mehr als ungefähr 200 nm m/min.According to various embodiments, deposition of a layer on the surface of a substrate may be allowed at a high rate, for example, at a deposition rate in a range of approximately 200 nm / min or at a deposition rate greater than approximately 200 nm / min.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Abscheiden einer Schicht auf der Oberfläche eines Substrats mittels mikrowellenangeregter PECVD ermöglicht werden, beispielsweise kann das Abscheiden bei einem Gasdruck von ungefähr 5 Pa erfolgen, oder beispielsweise bei einem Gasdruck in einem Bereich kleiner als ungefähr 5 Pa.According to various embodiments, deposition of a layer on the surface of a substrate may be facilitated by microwave excited PECVD, for example, deposition may be at a gas pressure of about 5 Pa, or, for example, at a gas pressure in a range less than about 5 Pa.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein großflächiges Abscheiden einer Schicht auf der Oberfläche eines Substrats mit hoher Rate ermöglicht werden, beispielsweise mit einer Abscheiderate in einem Bereich von ungefähr 200 nm m/min oder mit einer Abscheiderate von mehr als ungefähr 200 nm m/min. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein großflächiges Abscheiden mit hoher Rate mittels mikrowellenangeregter PECVD ermöglicht werden, beispielsweise kann das Abscheiden bei einem Gasdruck von ungefähr 5 Pa erfolgen, oder beispielsweise bei einem Gasdruck in einem Bereich kleiner als ungefähr 5 Pa.According to various embodiments, a large-area deposition of a layer on the surface of a substrate may be allowed at a high rate, for example, at a deposition rate in a range of about 200 nm m / min or at a deposition rate greater than about 200 nm m / min. According to various embodiments, large-scale high-rate deposition may be enabled by microwave-excited PECVD, for example, the deposition may be at a gas pressure of about 5 Pa or, for example, at a gas pressure in a range less than about 5 Pa.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Transportrolle oder eine Mehrzahl von Transportrollen in einer horizontalen Vakuumbeschichtungsanlage (z.B. Glas-, Folien- oder Metallband-Beschichtungsanlagen) verwendet werden, wobei im Rohrinnenvolumen der jeweiligen Transportrolle eine Magnetfeldanordnung stationär angeordnet sein kann. Ferner kann die Magnetfeldanordnung einen in sich geschlossenen, umlaufenden magnetischen Ringspalt aufweisen („race track“ artig eingerichtet sein). Dazu kann beispielsweise an den Rollenenden ein Magnetfeld bereitgestellt sein oder werden (mittels der Magnetanordnung), so dass die Elektronen umgelenkt werden. Anschaulich gesehen kann das Magnetfeld der Rolle durch eine Anordnung von Magneten gleicher Polung „abgeschlossen“ werden, so dass Elektronen in dem Magnetfeld „eingeschlossen“ werden.According to various embodiments, a transport roller or a plurality of transport rollers may be used in a horizontal vacuum coating equipment (e.g., glass, foil, or metal strip coating equipment) wherein a magnetic field assembly may be stationarily disposed in the pipe interior volume of the respective transport roller. Furthermore, the magnetic field arrangement can have a self-contained, circumferential magnetic annular gap ("race track"). For this purpose, for example, a magnetic field can be provided at the roller ends or be (by means of the magnet arrangement), so that the electrons are deflected. Illustratively, the magnetic field of the roll can be "terminated" by an array of magnets of the same polarity, so that electrons are "trapped" in the magnetic field.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das auf der Transportrolle bewegte und/oder transportierte Substratmaterial von einem Ringspalt-Magnetfeld durchflutet werden, wobei die horizontale Magnetfeldstärke oder die magnetische Flussdichte in einem Bereich von mindestens ungefähr 10 mT liegen kann, z.B. in einem Bereich von ungefähr 50 mT bis ungefähr 300 mT. Dadurch kann in dieser Magnetfeldanordnung (bereitgestellt mittels der Transportvorrichtung 100), d.h. außen auf der Transportrolle bzw. auf der transportierten Substratoberfläche, eine leistungsstarke mikrowellengenerierte Plasmaentladung fokussiert werden. Ferner kann im Vakuum, vermittelt durch einen extern zugeführten Gaseinlass und/oder Precursor-Einlass (beispielsweise zum Einlassen von HMDSO), eine mikrowellenbasierte PECVD-Entladung erfolgen, die eine intensive Beschichtung der im Vakuum transportierten Substratoberfläche im Rollenbereich bewirken kann.According to various embodiments, the substrate material moved and / or transported on the transport roller may be flooded by an annular gap magnetic field, wherein the horizontal magnetic field strength or the magnetic flux density may be in a range of at least about 10 mT, eg in a range of about 50 mT about 300 mt. As a result, in this magnetic field arrangement (provided by means of the transport device 100 ), ie outside of the transport roller or on the transported substrate surface, a powerful microwave-generated plasma discharge can be focused. Furthermore, in a vacuum, mediated by an externally supplied gas inlet and / or precursor inlet (for example for introducing HMDSO), a microwave-based PECVD discharge can take place, which can cause intensive coating of the substrate surface transported in vacuum in the roller area.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat auf der Transportrolle, welche die Magnetanordnung aufweist, aufliegen.According to various embodiments, the substrate may rest on the transport roller having the magnet assembly.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Mikrowellenantennen beispielsweise die Form eines Hohleiters aufweisen, sowie rinnenförmig, halbrohrförmig und/oder trichterförmig sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Mikrowellenantennen beispielsweise mit 2,54 GHz betrieben werden, d.h. es kann eine Mikrowelle mit einer Frequenz von 2,54 GHz erzeugt werden, mit einer Wellenlänge entsprechend ungefähr 1cm. Ferner können die Mikrowellenantennen beispielsweise mit einer anderen Frequenz betrieben werden, z.B. eine Frequenz im Gigahertzbereich, beispielsweise 2,45 GHz.According to various embodiments, the microwave antennas may, for example, have the shape of a waveguide, and be channel-shaped, semi-tubular and / or funnel-shaped. For example, in accordance with various embodiments, the microwave antennas may be operated at 2.54 GHz, i. a microwave with a frequency of 2.54 GHz can be generated, with a wavelength corresponding to approximately 1 cm. Further, the microwave antennas may be operated, for example, at a different frequency, e.g. a frequency in the gigahertz range, for example 2.45 GHz.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Precursor (beispielsweise HMDSO, TM-DSO und/oder Silikonöle) das Beschichtungsmaterial aufweisen oder bereitstellen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die chemische Reaktion in der Gasphase über dem Substrat erfolgen (z.B. eine SiO2-Beschichtung).According to various embodiments, the precursor (eg, HMDSO, TM-DSO, and / or silicone oils) may include or provide the coating material. According to various embodiments, the chemical reaction may be in the gas phase over the substrate (e.g., a SiO 2 coating).

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat aufgrund der im Vergleich zum HF-Sutter geringeren Amplitude der Mikrowelle geschont werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können sich höhere Abscheideraten als mit herkömmlichen PECVD-Prozessen erzielen lassen und bestenfalls neu geartete Schichten und Schichtsysteme erzeugen lassen, da die Aufspaltung der Gasmoleküle direkt im konzentrierten Plasma erfolgen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann beispielsweise auf Elektroden in Substratnähe (wie beim HF-Sputtern benötigt) verzichtet werden. Mittels der ausreichend hohen Plasmakonzentration am Substrat kann das Zünden des Plasmas bei einem Prozessdruck von weniger als 5 Pa erfolgen.According to various embodiments, the substrate may be spared due to the lower amplitude of the microwave compared to the RF Sutter. According to various embodiments, higher deposition rates can be achieved than with conventional PECVD processes and at best can generate new types of layers and layer systems, since the splitting of the gas molecules can take place directly in the concentrated plasma. According to various embodiments, for example, it is possible to dispense with electrodes in the vicinity of the substrate (as required in HF sputtering). By means of the sufficiently high plasma concentration on the substrate, the ignition of the plasma can take place at a process pressure of less than 5 Pa.

Ferner können die Transportvorrichtung 100 und die Beschichtungsanordnung 400 auch in einem HF-angeregten PECVD-Verfahren genutzt werden, z.B. zur Plasmabündelung, wie zuvor beschrieben wurde.Furthermore, the transport device 100 and the coating arrangement 400 also be used in an RF-excited PECVD method, for example for plasma bundling, as described above.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Beschichtungsanordnung 400 ein Bestandteil einer In-Line-Beschichtungsanlage sein. Ferner kann die Transportvorrichtung 100 ein Bestandteil einer In-Line-Beschichtungsanlage sein.According to various embodiments, a coating arrangement 400 be part of an in-line coating system. Furthermore, the transport device 100 be part of an in-line coating system.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mittels einer Plasmaerzeugungsvorrichtung ein Plasma (516) in dem von der Magnetanordnung erzeugten Magnetfeld in dem Prozessierbereich (402) bereitgestellt werden. Dabei kann eine Plasmaerzeugungsvorrichtung beispielsweise ein Magnetron aufweisen, beispielsweise ein Planarmagnetron oder ein Rohrmagnetron. Dabei kann das Magnetron mittels eines Prozessgases, beispielsweise Argon, zum Erzeugen des Plasmas betrieben werden. Ferner kann mittels des Magnetrons und eines zusätzlichen Reaktivgases ein reaktiver Sputterprozess durchgeführt werden.According to various embodiments, a plasma may be generated by means of a plasma generation device ( 516 ) in the magnetic field generated by the magnet arrangement in the processing area ( 402 ) to be provided. In this case, for example, a plasma generating device may comprise a magnetron, for example a planar magnetron or a tubular magnetron. In this case, the magnetron can be operated by means of a process gas, for example argon, to generate the plasma. Furthermore, by means of the magnetron and an additional reactive gas, a reactive sputtering process can be carried out.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mittels einer Beschichtungseinrichtung eine physikalische oder chemische Gasphasenabscheidung durchgeführt werden. Die Beschichtungseinrichtung kann ein dampfförmiges Material bereitstellen zum Beschichten eines Substrats.According to various embodiments, a physical or chemical vapor deposition may be performed by means of a coating device. The coating device may provide a vaporous material for coating a substrate.

Claims (13)

Beschichtungsanordnung (400), aufweisend: einen Prozessierbereich (402); eine Beschichtungseinrichtung, eingerichtet zum Bereitstellen eines Beschichtungsmaterials zum Beschichten eines sich in dem Prozessierbereich (402) befindlichen Substrats (414); und eine Transportvorrichtung (100) zum Transportieren des Substrats (414) durch den Prozessierbereich (402) hindurch, wobei die Transportvorrichtung (100) aufweist: – eine Transportrolle (102), – wobei die Transportrolle (102) eine Magnetanordnung (104) zum Bereitstellen eines Magnetfelds außerhalb der Transportrolle (102) aufweist; wobei die Transportrolle (102) derart angeordnet ist, dass das Magnetfeld in dem Prozessierbereich (402) bereitgestellt ist.Coating arrangement ( 400 ), comprising: a processing area ( 402 ); a coating device configured to provide a coating material for coating a coating in the processing area ( 402 ) substrate ( 414 ); and a transport device ( 100 ) for transporting the substrate ( 414 ) through the processing area ( 402 ), wherein the transport device ( 100 ): - a transport roller ( 102 ), The transport roller ( 102 ) a magnet arrangement ( 104 ) for providing a magnetic field outside the transport roller ( 102 ) having; the transport roller ( 102 ) is arranged such that the magnetic field in the processing area ( 402 ). Beschichtungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Magnetanordnung (104) in die Transportrolle (102) integriert ist, und wobei die Magnetanordnung (104) von mindestens einer drehbar gelagerten Struktur umgeben ist.Coating arrangement according to claim 1, wherein the magnet arrangement ( 104 ) in the transport roller ( 102 ), and wherein the magnet arrangement ( 104 ) is surrounded by at least one rotatably mounted structure. Beschichtungsanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Magnetanordnung (104) derart eingerichtet ist, dass diese ein ortsfestes Magnetfeld außerhalb der Transportrolle (102) erzeugt. Coating arrangement according to claim 1 or 2, wherein the magnet arrangement ( 104 ) is arranged such that it has a stationary magnetic field outside the transport roller ( 102 ) generated. Beschichtungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Magnetanordnung (104) derart eingerichtet ist, dass diese ein homogenes Magnetfeld entlang der Länge (115) der Transportrolle (102) erzeugt. Coating arrangement according to one of claims 1 to 3, wherein the magnet arrangement ( 104 ) is arranged such that it has a homogeneous magnetic field along the length ( 115 ) of the transport roller ( 102 ) generated. Beschichtungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Magnetanordnung (104) derart eingerichtet und angeordnet ist, dass die Magnetanordnung (104) ein homogenes Magnetfeld entlang einer Richtung (115) quer zur Transportrichtung (403) des Substrats (414) durch den Prozessierbereich (402) erzeugt.Coating arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the magnet arrangement ( 104 ) is arranged and arranged such that the magnet arrangement ( 104 ) a homogeneous magnetic field along one direction ( 115 ) transversely to the transport direction ( 403 ) of the substrate ( 414 ) through the processing area ( 402 ) generated. Beschichtungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Beschichtungseinrichtung eine Plasmaerzeugungsvorrichtung aufweist zum Erzeugen eines Plasmas zumindest innerhalb des Magnetfeldes in dem Prozessierbereich.Coating arrangement according to one of claims 1 to 5, wherein the coating device comprises a plasma generating device for generating a plasma at least within the magnetic field in the processing region. Beschichtungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Beschichtungseinrichtung aufweist: – eine Quelle (518a, 518b) zum Erzeugen von Mikrowellenstrahlung (519); und – eine Gaszuführung (520) zum Bereitstellen eines Reaktionsgases in dem Prozessierbereich (402), so dass mittels der Mikrowellenstrahlung (519) ein Plasma (516) in dem von der Magnetanordnung erzeugten Magnetfeld in dem Prozessierbereich (402) bereitgestellt werden kann.Coating arrangement according to one of claims 1 to 6, wherein the coating device comprises: - a source ( 518a . 518b ) for generating microwave radiation ( 519 ); and - a gas supply ( 520 ) for providing a reaction gas in the processing area ( 402 ), so that by means of the microwave radiation ( 519 ) a plasma ( 516 ) in the magnetic field generated by the magnet arrangement in the processing area ( 402 ) can be provided. Beschichtungsanordnung gemäß Anspruch 7, wobei die Quelle (518a, 518b) zum Erzeugen von Mikrowellenstrahlung (519) mindestens eine Duo-Plasmaline-Quelle oder mindestens eine Hornantenne aufweist.Coating arrangement according to claim 7, wherein the source ( 518a . 518b ) for generating microwave radiation ( 519 ) has at least one duo-plasmaline source or at least one horn antenna. Beschichtungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend: eine Kühlanordnung zum Kühlen der Magnetanordnung (104) und/oder der mindestens einen Transportrolle (102). Coating arrangement according to one of claims 1 to 8, further comprising: a cooling arrangement for cooling the magnet assembly ( 104 ) and / or the at least one transport roller ( 102 ). Verfahren zum Betreiben einer Beschichtungsanordnung (400) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren aufweist: – Transportieren eines Substrats (414) mittels der Transportvorrichtung (100) durch den Prozessierbereich (402) hindurch; und – Beschichten einer dem Prozessierbereich (402) zugewandten Oberfläche (414a) des durch den Prozessierbereich (402) hindurch transportierten Substrats (414) mit dem von der Beschichtungseinrichtung bereitgestellten Beschichtungsmaterial.Method for operating a coating arrangement ( 400 ) according to one of claims 1 to 9, wherein the method comprises: - transporting a substrate ( 414 ) by means of the transport device ( 100 ) through the processing area ( 402 through; and - coating a processing area ( 402 ) facing surface ( 414a ) of the processing area ( 402 ) transported substrate ( 414 ) with the coating material provided by the coating device. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Beschichten des Substrates (414) ferner das Einleiten eines Precursors in den Prozessierbereich (402) und das Erzeugen von Mikrowellenstrahlung (519) in dem Prozessierbereich (402) aufweist.Process according to claim 10, wherein the coating of the substrate ( 414 ) further introducing a precursor into the processing area ( 402 ) and the generation of microwave radiation ( 519 ) in the processing area ( 402 ) having. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Beschichten des Substrates (414) mittels eines Plasmas erfolgt, welches mittels des Precursors und der Mikrowellenstrahlung (519) in dem von der Magnetanordnung (104) erzeugten Magnetfeld, oberhalb der dem Prozessierbereich (402) zugewandten Oberfläche (414a) des durch den Prozessierbereich (402) hindurch transportierten Substrats (414), erzeugt wird.Process according to claim 11, wherein the coating of the substrate ( 414 ) by means of a plasma, which by means of the precursor and the microwave radiation ( 519 ) in which of the magnet assembly ( 104 ), above the processing area ( 402 ) facing surface ( 414a ) of the processing area ( 402 ) transported substrate ( 414 ), is produced. Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei das Einleiten des Precursors in den Prozessierbereich (402) derart erfolgt, dass ein Prozessdruck innerhalb des Prozessierbereichs (402) kleiner als 5 Pa ist.Method according to claim 11 or 12, wherein the introduction of the precursor into the processing area ( 402 ) such that a process pressure within the processing area ( 402 ) is less than 5 Pa.
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