DE102014108640A1 - Beschichtungsmaske zum Beschichten eines Substrats, Beschichtungsanordnung und Verfahren zum Beschichten eines Substrats - Google Patents

Beschichtungsmaske zum Beschichten eines Substrats, Beschichtungsanordnung und Verfahren zum Beschichten eines Substrats Download PDF

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Abstract

Eine Beschichtungsmaske (100) zum Beschichten eines Substrats (302) kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen Folgendes aufweisen: einen plattenförmigen Träger (102) zum Abdecken des Substrats (302); wobei der plattenförmige Träger (102) ein transparentes Trägermaterial (502t) und eine auf dem transparenten Trägermaterial (502t) angeordnete Absorber-Struktur (502a) aufweisen kann; wobei die Absorber-Struktur (502a) derart eingerichtet sein kann, dass ein auf der Absorber-Struktur (502a) angeordnetes Material (512s) beim Belichten der Absorber-Struktur (502a) zumindest teilweise verdampft werden kann zum Beschichten des Substrats (302) mit dem verdampften Material; und wobei der plattenförmige Träger (102) mindestens eine seitliche Aussparung (104) aufweisen kann, wobei die mindestens eine seitliche Aussparung (104) eingerichtet ist zum Aufnehmen einer Substrat-Haltestruktur (306), wenn die Beschichtungsmaske (100) in körperlichen Kontakt zu dem mittels der Substrat-Haltestruktur (306) gehaltenen Substrat (302) gebracht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsmaske zum Beschichten eines Substrats, eine Beschichtungsanordnung und ein Verfahren zum Beschichten eines Substrats.
  • Im Allgemeinen können Werkstoffe oder Substrate, wie plattenförmige Substrate, Glasscheiben, Wafer, Folien oder andere Träger, prozessiert, z.B. bearbeitet oder beschichtet werden. Zum Beschichten eines Substrats mit einem Material kann das Material beispielsweise in die Gasphase überführt (z.B. verdampft) werden, wobei das gasförmige Material anschließend zum einem zu beschichtenden Substrat geführt werden kann, an dem das Material abgelagert (z.B. kondensiert) und mit dem abgelagerten Material eine Schicht gebildet werden kann. Ein Verfahren zum Beschichten eines Substrats ist beispielsweise die Flash Mask Transfer Lithography (FTML).
  • Dabei kann ein schichtbildendes Material (Targetmaterial) von einer Beschichtungsmaske (Transfermaske) mittels thermischen Wärmeeintrags verdampft und auf ein gegenüberliegend dazu angeordnetes zu beschichtendes Substrat übertragen werden. Der thermische Wärmeeintrag kann beispielsweise mittels Belichtens der Beschichtungsmaske erfolgen, wobei ein Teil des zum Belichten der Beschichtungsmaske verwendeten Lichts von der Beschichtungsmaske absorbiert und in thermische Energie umgewandelt werden kann um Material von der Beschichtungsmaske zu verdampfen.
  • Um auf mehreren zu beschichtenden Substraten jeweils Schichten mit möglichst gleichbleibenden Schichteigenschaften abzuscheiden, kann jedes der mehreren zu beschichtenden Substrate in einer vordefinierten Position relativ zu einer Beschichtungsmaske positioniert werden, z.B. in einem vordefinierten Abstand zu einer Beschichtungsmaske. Dazu kann ein zu beschichtendes Substrat an einem beweglich eingerichteten Substrathalter befestigt werden. Zum Befestigen des Substrats kann ein Teil (z.B. eine Substrat-Haltestruktur) des Substrathalters um das Substrat herum greifen und in einen Spalt zwischen der Beschichtungsmaske und dem Substrat erstreckt sein. Dabei kann der Abstand zwischen Substrat und Beschichtungsmaske so weit verringert werden, bis die Beschichtungsmaske die Substrat-Haltestruktur berührt. Daher kann der Abstand zwischen Substrat und Beschichtungsmaske von einer Materialstärke der Substrat-Haltestruktur begrenzt werden. Wird die Materialstärke reduziert, um einen geringeren Abstand zu ermöglichen, kann dies die Stabilität der Substrat-Haltestruktur reduzieren.
  • Um ein Beschichten in geringem Abstand von Substrat und Beschichtungsmaske zu ermöglichen (z.B. in körperlichem Kontakt miteinander), können herkömmliche Beschichtungsmasken kleiner eingerichtet sein als ein zu beschichtendes Substrat und das Substrat nur teilweise bedecken. Dabei kann der unbedeckte Teil des Substrats über den Rand der Beschichtungsmaske hinaus erstreckt sein, wobei das Substrat an dem unbedeckten Teil gehalten (befestigt) werden kann. Dies kann eine Produktionsausschuss erhöhen und mit zusätzlichen Kosten verbunden sein, da der von der Beschichtungsmaske unbedeckten Teil des Substrats nicht beschichtet werden und ungenutzt verbleiben kann.
  • Ein Aspekt verschiedener Ausführungsformen kann anschaulich darin gesehen werden, eine das Substrat vollständig abdeckende Beschichtungsmaske bereitzustellen, die ein Reduzieren des Abstands zwischen Substrat und Beschichtungsmaske ermöglicht, ohne dass die Beschichtungsmaske einen Teil des Substrathalters berührt. Dazu können Bereiche der Beschichtungsmaske, die beim Verringern des Abstands zwischen Substrat und Beschichtungsmaske mit dem Substrathalter kollidieren würden, ausgespart sein. Eine Beschichtungsmaske kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise in körperlichem Kontakt zu einem zu beschichtenden Substrat angeordnet werden, wobei seitliche Aussparungen der Beschichtungsmaske einen Zugang zum Substrat zum Befestigen des Substrats bereitstellen können.
  • Wird eine Beschichtungsmaske in körperlichem Kontakt zu einem Substrat angeordnet, können die Beschichtungsmaske und das Substrat, z.B. nach einem erfolgten Beschichten des Substrats oder einem erfolgten Erwärmen der Beschichtungsmaske, aneinander haften. Zum Ablösen der Beschichtungsmaske von dem daran haftenden Substrat kann es erforderlich sein, eine Kraft (Ablösekraft) auf das Substrat zu übertragen. Anschaulich kann das Substrat mit einer Ablösekraft von der Beschichtungsmaske getrennt werden. Dabei kann das Übertragen der Ablösekraft ungleichmäßig sein, und z.B. mittels eines Substrathalters nur am Rand des Substrats erfolgen, was ein Beschädigen des Substrats zur Folge haben kann. Anschaulich kann eine ungleichmäßig übertragene Ablösekraft die Bruchfestigkeit des Substrats übersteigen, so dass das Substrat beim Ablösen von einer Beschichtungsmaske bricht.
  • Ein weiterer Aspekt verschiedener Ausführungsformen kann anschaulich darin gesehen werden, die Ablösekraft auf das Substrat zu verteilen. Dazu kann die Beschichtungsmaske Bohrungen aufweisen, durch die mehrere Presstempel hindurch gegen das Substrat pressen können, um ein gleichmäßiges Verteilen einer Ablösekraft auf das Substrat zu ermöglichen.
  • Ein anderer Aspekt verschiedener Ausführungsformen basiert anschaulich auf der Erkenntnis, dass das Ablösen einer Beschichtungsmaske vom Rand her eine geringere Ablösekraft gegenüber einem gleichzeitigen Ablösen der gesamten Beschichtungsmaske erfordern kann. Dazu können die Bohrungen und die Pressstempel derart angeordnet und eingerichtet sein, dass eine räumliche Verteilung der Ablösekraft (oder eines Drucks), mit dem gegen das Substrat gepresst wird, mittels der Presstempel eingestellt und auf das Substrat angepasst werden kann.
  • Zum Beschichten eines Substrats mit einem schichtbildenden Material (Targetmaterial) kann das Targetmaterial vor dem Beschichten auf eine Beschichtungsmaske aufgebracht (z.B. aufgedruckt, aufgedampft oder anderweitig aufgetragen) werden und mittels Belichtens der Beschichtungsmaske verdampft werden. Dabei können Beschichtungsmaske und Substrat derart relativ zueinander angeordnet werden, dass sich das verdampfte Targetmaterial in Richtung einer zu beschichtenden Oberfläche des Substrats ausbreitet und darauf ablagert. Anschaulich kann das Substrat über dem aufgebrachten Targetmaterial angeordnet werden.
  • Ein Targetmaterial kann beispielsweise ein kleines organisches Molekül (wie z.B. N,N′-Di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine, Tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine, 2,2',2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole)), ein leitfähiges Polymer (wie z.B. Poly(p-phenylen-vinylen), Poly-3,4-ethylendioxythiophen oder Polystyrolsulfonat), einen Farbstoff (wie z. B. Aluminiumtris(8-hydroxychinolin)), ein Metall (wie z.B. Calcium, Aluminium, Barium, Ruthenium, Magnesium, Silber, Indium, Zinn, Kupfer, usw.), ein Metalloxid (wie z.B. Indium-Zinn-Oxid, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid) oder eine Metalllegierung (wie z.B. eine Magnesium-Silber-Legierung) aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein auf einer Beschichtungsmaske angeordnetes Targetmaterial mit einer vordefinierten räumlichen Materialverteilung auf ein zu beschichtendes Substrat übertragen werden. Anschaulich können vordefinierte Bereiche des Substrats mit Targetmaterial beschichtet werden, so dass eine strukturierte Schicht auf dem Substrat abgeschieden werden kann.
  • Um eine strukturierte Schicht abzuscheiden, kann das Targetmaterial selektiv (oder stellenweise) von der Beschichtungsmaske verdampft werden. Dazu kann die Beschichtungsmaske eine Strukturierung aufweisen, z.B. eine strukturierte Oberfläche, auf dem das Targetmaterial aufgebracht werden kann. Die strukturierte Oberfläche kann den thermischen Wärmeeintrag in das Targetmaterial beeinflussen, z.B. stellenweise verringern, so dass nur ein Teil des Targetmaterials auf das Substrat übertragen wird. Anschaulich kann die strukturierte Oberfläche einen Teil des Targetmaterials beim Belichten abschatten, wobei abgeschattetes Targetmaterial nicht verdampft werden kann.
  • Dabei kann die strukturierte Oberfläche der Beschichtungsmaske eine räumliche Materialverteilung definieren, mit der Targetmaterial verdampft wird und/oder mit der sich verdampftes Targetmaterial von der Beschichtungsmaske weg und zu dem Substrat hin ausbreitet (zu dem Substrat strömt). Das Anlagern von Targetmaterial auf dem Substrat und das Bilden einer Schicht aus dem abgelagerten Targetmaterial kann von der räumlichen Materialverteilung mit der verdampftes Targetmaterial zu dem Substrat strömt beeinflusst werden. Dabei können beschichtete Bereiche des Substrats den Bereichen der strukturierten Oberfläche gegenüberliegen von denen Targetmaterial verdampft wurde. Anschaulich kann die Geometrie oder die Form der strukturierten Oberfläche auf eine auf dem Substrat abgeschiedene Schicht abgebildet werden.
  • Die abgebildeten Strukturen der abgeschiedenen Schicht können beispielsweise Bestandteile elektronischer Bauteile bilden, wie z.B. Leuchtdioden (oder Pixel eines Displays), Leiterbahnen, Transistoren, Dioden oder Bestandteile optischer Bauteile bilden, wie Linsen oder optische Gitter.
  • Ein größerer Abstand zwischen einer Beschichtungsmaske und einem Substrat kann dabei ein ungenaues Abbilden zur Folge haben und eine Auflösung, mit der abgebildet werden kann, oder eine Größe der kleinesten abbildbaren Struktur (z.B. die Fläche unbeschichteter und/oder beschichteter Bereiche) nach unten begrenzen. Um kleinere Strukturen abzubilden, können Substrat und Beschichtungsmaske beispielsweise in körperlichem Kontakt zueinander angeordnet werden.
  • Um einen thermischen Wärmeeintrag auf ein darauf angeordnetes Targetmaterial zu beeinflussen, kann die strukturierte Oberfläche eine Absorber-Struktur mit lichtabsorbierenden Bereichen aufweisen, wobei die lichtabsorbierenden Bereiche mittels Belichtens derart erwärmt werden können, dass von den erwärmten Bereichen Targetmaterial verdampfen kann. Ferner kann die Absorber-Struktur eingerichtet sein, um ein gleichmäßiges Verdampfen eines darauf angeordneten Targetmaterials zu ermöglichen. Beispielsweise kann mittels der Absorber-Struktur ein lichtdurchlässiges Targetmaterial verdampft werden, welches ohne Absorber-Struktur nicht genug Licht absorbieren würde, um zum Verdampfen ausreichend erwärmt werden zu können.
  • Dabei kann das Belichten der Absorber-Struktur durch die Beschichtungsmaske hindurch erfolgen. Dazu kann die Beschichtungsmaske ein transparentes Trägermaterial aufweisen durch das hindurch belichtet werden kann. Anschaulich kann das Belichten einer Beschichtungsmaske rückwärtig (aus der dem Substrat abgewandten Seite der Beschichtungsmaske) erfolgen.
  • Eine Beschichtungsmaske zum Beschichten eines Substrats kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen Folgendes aufweisen:
    einen plattenförmigen Träger zum Abdecken des Substrats;
    wobei der plattenförmige Träger ein transparentes Trägermaterial und eine auf dem transparenten Trägermaterial angeordnete Absorber-Struktur aufweisen kann; wobei die
    Absorber-Struktur derart eingerichtet sein kann, dass ein auf der Absorber-Struktur angeordnetes Material (z.B. ein Targetmaterial) mittels Belichtens der Absorber-Struktur zumindest teilweise verdampft werden kann zum Beschichten des Substrats mit dem verdampften Material; und wobei der plattenförmige Träger mindestens eine seitliche Aussparung (z.B. eine Ausklinkung) aufweisen kann, wobei die mindestens eine seitliche Aussparung eingerichtet sein kann zum Aufnehmen einer Substrat-Haltestruktur, wenn die Beschichtungsmaske in körperlichen Kontakt zu dem mittels der Substrat-Haltestruktur gehaltenen Substrat gebracht ist.
  • Eine Substrat-Haltestruktur kann ein Teil eines Substrathalters sein, wobei der Substrathalter eingerichtet sein kann zum Halten und Positionieren eines Substrats. Eine Substrat-Haltestruktur kann zum Halten des Substrats beispielsweise gewinkelt sein und um einen Rand eines Substrats herum greifen.
  • Ein transparentes Material, z.B. ein transparentes Trägermaterial, kann beispielsweise ein Oxid (wie z.B. Quarzglas (SiO2), Titanoxid (TiO2) oder Saphir (Al2O3)), ein Glasgemisch (wie z.B. optisches Glas, Alumo-Silikatglas, Alkali-Silikatglas, Bleiglas, Phosphatglas, Boratglas, Kronglas oder Flintglas), ein transparentes Fluorid (wie z.B. Calciumfluorid (CaF2) oder Magnesiumfluorid (MgF2)), ein metallisches Glas (wie z.B. amorphes Metall oder eine amorphe Metalllegierung) oder einen transparenten Kunststoff (wie z.B. Polycarbonat, Polymethylmethacrylat oder Cyclo-Olefin-(Co)polymer) aufweisen. Ein transparentes Material kann ferner ein hochtransparentes Glas oder eine alkalifreies Glas aufweisen.
  • Die Absorber-Struktur kann ein lichtabsorbierendes Material aufweisen, beispielsweise ein Refraktärmetall (wie Titan, Zirconium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram), ein Oxid (wie ein Refraktärmetalloxid, z.B. Chromoxid (CrO), oder wie Eisenoxid (FeOx)), ein Nitrid (wie ein Refraktärmetallnitrid, z.B. Chromnitrid (CrN), oder wie Eisennitrid (Fe4N und/oder Fe3N1+x)), ein Refraktärmetalloxinitrid (wie Chromoxynitrid (CrOxNy)) oder eine Refraktärmetall-Silizium-Legierung (wie Molybdänsiliziumoxid (MoSiOx) oder wie Molybdänsiliziumoxinitrid (MoSiOxNy)). Ferner kann die Absorber-Struktur eine lichtabsorbierende Mikrostruktur aufweisen, z.B. eine polykristalline Mikrostruktur (die Mehrfachreflektionen des Lichts innerhalb der Schicht begünstigen kann). Alternativ kann die Absorber-Struktur mehrere übereinander angeordnete lichtabsorbierende Schichten aufweisen.
  • Ferner kann eine Beschichtungsmaske gemäß verschiedenen Ausführungsformen eine Reflektor-Struktur zum Abschatten mindestens eines vordefinierten Bereichs der Absorber-Struktur beim Belichten aufweisen. Anschaulich können die Reflektor-Struktur und die Absorber-Struktur Teil einer strukturierten Oberfläche der Beschichtungsmaske sein. Beispielsweise können die Absorber-Struktur und/oder die Reflektor-Struktur als strukturierte Schicht auf einer Oberfläche des Trägers der Beschichtungsmaske eingerichtet sein.
  • Dabei kann die Reflektor-Struktur auf dem transparenten Trägermaterial des plattenförmigen Trägers (z.B. zwischen der Absorber-Struktur und dem transparenten Trägermaterial) angeordnet sein. Die Reflektor-Struktur kann derart eingerichtet sein, dass eine räumliche Materialverteilung, mit der Targetmaterial von der Absorber-Struktur verdampft werden kann, einer vordefinierten räumlichen Materialverteilung entspricht. Dazu kann die Reflektor-Struktur ein lichtreflektierendes Material aufweisen, so dass ein Teil des zum Belichten der Absorber-Struktur und/oder der Beschichtungsmaske emittierten Lichts von der Reflektor-Struktur reflektiert wird.
  • Ein lichtreflektierendes Material kann beispielsweise ein Metall (wie Chrom, Silber, Gold, Aluminium, Titan, Nickel, Zinn, usw.), eine Metalllegierung, Bariumsulfat (BaSO4) oder einen optischen Kunststoff aufweisen. Ferner kann die Reflektor-Struktur mehrere übereinander angeordnete transparente Schichten mit unterschiedlicher Brechzahl (die einen Interferenzspiegel oder Dichroitische Spiegel bilden können) aufweisen.
  • Die Reflektor-Struktur oder das lichtreflektierende Material der Reflektor-Struktur kann auf ein zum Belichten verwendetes Licht mit einem vorgegebenen Wellenlängenbereich abgestimmt sein. Die Reflektor-Struktur oder das lichtreflektierende Material der Reflektor-Struktur kann einen Reflexionsgrad (eine Reflektivität) für Licht mit einer Wellenlänge in dem vorgegebenen Wellenlängenbereich in einem Bereich von ungefähr 50% bis ungefähr 100% aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 80% bis ungefähr 100%. Der Reflexionsgrad der Reflektor-Struktur oder des lichtreflektierenden Materials der Reflektor-Struktur kann für Licht einer Wellenlänge aus dem vorgegebenen Wellenlängenbereich größer sein als ein Reflexionsgrad der Absorber-Struktur oder des lichtabsorbierenden Materials der Absorber-Struktur.
  • In dem plattenförmigen Träger kann eine Durchgangsöffnung derart eingerichtet sein, dass die Durchgangsöffnung von dem Substrat abgedeckt wird, wenn die Beschichtungsmaske in körperlichen Kontakt zu dem Substrat gebracht ist, so dass eine Ablösestruktur durch die Durchgangsöffnung hindurch greifen und gegen das Substrat pressen kann zum Ablösen der Beschichtungsmaske von dem Substrat. Anschaulich kann die Ablösestruktur einen Pressstempel aufweisen, der in die Durchgangsöffnungen passt und gegen das Substrat pressen kann.
  • Ein plattenförmiger Träger kann zwei im Wesentlichen parallele Begrenzungsflächen (Grundflächen) aufweisen, deren Abstand zueinander eine Dicke des plattenförmigen Trägers definieren kann. Ferner kann der Träger seitlich mindestens eine Begrenzungsfläche (Seitenfläche) aufweisen, die an einer Kante des plattenförmigen Trägers an jeweils eine der beiden Grundflächen angrenzt.
  • Die mindestens eine seitliche Aussparung kann an zumindest zwei in einem Winkel oder senkrecht zueinander stehenden Begrenzungsflächen des plattenförmigen Trägers angrenzen, beispielsweise an ausschließlich eine der beiden Grundflächen und eine Seitenfläche. Anschaulich kann die mindestens eine seitliche Aussparung gebildet werden, indem beispielsweise Material von einer Kante des Trägers entfernt wird.
  • Die mindestens eine seitliche Aussparung kann als Fase ausgebildet sein und sich zumindest teilweise entlang einer Kante des plattenförmigen Trägers erstrecken. Eine Fase kann eine planare oder gekrümmte Begrenzungsfläche des plattenförmigen Trägers aufweisen, die sowohl an eine Grundfläche, als auch an eine Seitenfläche des plattenförmigen Trägers angrenzt. Die Begrenzungsfläche der Fase kann beispielsweise in einem Winkel zu einer Grundfläche des plattenförmigen Trägers erstreckt sein. Eine sich entlang eines Teils einer Kante des Trägers erstreckende Fase kann als abgesetzte Fase bezeichnet werden.
  • Die mindestens eine seitliche Aussparung kann als Falz ausgebildet sein und sich zumindest teilweise entlang einer Kante des plattenförmigen Trägers erstrecken. Ein Falz kann eine gewinkelte Begrenzungsfläche des plattenförmigen Trägers aufweisen, wobei die gewinkelte Begrenzungsfläche an ausschließlich eine der beiden Grundflächen und eine Seitenfläche des plattenförmigen Trägers angrenzen kann.
  • Das Belichten der Beschichtungsmaske kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer Prozesskammer, z.B. einer Vakuumkammer erfolgen. Die Prozesskammer kann beispielsweise derart eingerichtet sein, dass während des Beschichtens eines Substrats die Umgebungsbedingungen (die Prozessbedingungen) innerhalb der Prozesskammer (z.B. Druck, Temperatur, Gaszusammensetzung, usw.) eingestellt oder geregelt werden können. Dazu kann die Prozesskammer luftdicht, staubdicht oder vakuumdicht eingerichtet sein oder werden, so dass innerhalb der Prozesskammer eine Gasatmosphäre mit einer vordefinierten Zusammensetzung oder einem vordefinierten Druck (z.B. gemäß einem Sollwert) eingestellt oder geregelt werden kann. Beispielsweise kann die Gasatmosphäre in der Prozesskammer ein Gas oder mehrere verschiedene Gasen mit einem jeweiligen Partialdruck aufweisen. Ferner kann der Druck der Gasatmosphäre innerhalb der Prozesskammer kleiner sein als ein vordefinierter Grenzwert für den Druck.
  • Eine Beschichtungsanordnung kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen Folgendes aufweisen: eine Prozesskammer; eine in der Prozesskammer angeordnete Beschichtungsmaske gemäß verschiedenen Ausführungsformen; eine Lichtquelle zum Belichten einer Absorber-Struktur der Beschichtungsmaske derart, dass ein auf der Absorber-Struktur der Beschichtungsmaske angeordnetes Material mittels des Belichtens verdampft werden kann; und eine in der Prozesskammer angeordnete Substrat-Haltestruktur, wobei die Substrat-Haltestruktur derart eingerichtet sein kann, dass ein mittels der Substrat-Haltestruktur gehaltenes Substrat und die Beschichtungsmaske derart relativ zueinander angeordnet werden können, dass das mittels der Substrat-Haltestruktur gehaltene Substrat mit dem verdampften Material beschichtet werden kann.
  • Das Belichten der Beschichtungsmaske kann in einem Prozessierbereich der Prozesskammer erfolgen. Beispielsweise kann sich zum Belichten der Beschichtungsmaske mittels einer Lichtquelle erzeugtes Licht mit einer räumlichen Lichtverteilung oder einer räumlichen Energieverteilung (Energiedichte) in Richtung des Prozessierbereichs ausbreiten. Der Prozessierbereich kann beispielsweise aufgrund einer zum Verdampfen des Targetmaterials benötigten räumlichen Energiedichte zum Belichten definiert sein. Anschaulich kann eine Beschichtungsmaske in dem Prozessierbereich beispielsweise mit einer gleichmäßigen Energiedichte belichtet werden.
  • Zum Belichten kann Licht mit einer vordefinierten Energiedichte auf eine Oberfläche (z.B. eine strukturierte Oberfläche) der Beschichtungsmaske in dem Prozessierbereich einwirken. Die vordefinierte Energiedichte kann beispielsweise größer sein als 0,1 J/cm, z.B. größer als 1 J/cm oder größer als 10 J/cm. Alternativ kann die vordefinierte Energiedichte in einem Bereich von ungefähr 0,1 J/cm bis ungefähr 10 J/cm liegen.
  • Eine Beschichtungsanordnung kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen ferner eine mit der Beschichtungsmaske gekoppelte (mit anderen Worten gekuppelte) Ablösestruktur zum Ablösen der Beschichtungsmaske von dem Substrat aufweisen, wobei die Ablösestruktur derart beweglich eingerichtet sein kann, dass diese zum Ablösen gegen das Substrat pressen kann. Die Ablösestruktur kann beispielsweise mindestens einen Pressstempel aufweisen, wobei der mindestens eine Pressstempel durch eine Durchgangsöffnung in dem plattenförmigen Träger der Beschichtungsmaske hindurch gegen das Substrat pressen kann, so dass eine Kraft von der Beschichtungsmaske auf das Substrat wirken kann. Die Ablösestruktur kann dazu beispielsweise mit einer Masken-Haltestruktur gekoppelt sein, wobei die Masken-Haltestruktur zum Halten und Positionieren der Beschichtungsmaske in dem Prozessierbereich eingerichtet sein kann.
  • Ein Verfahren zum Beschichten eines Substrats kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen Folgendes aufweisen: Anordnen einer Beschichtungsmaske relativ zu dem Substrat derart, dass ein auf einer Absorber-Struktur der Beschichtungsmaske angeordnetes Material (z.B. ein Targetmaterial) in körperlichem Kontakt zu dem Substrat gebracht werden kann; und Belichten der Absorber-Struktur derart, dass das auf der Absorber-Struktur angeordnete Material zumindest teilweise auf das Substrat übertragen wird.
  • Anschaulich können Beschichtungsmaske und Substrat derart angeordnet werden, dass sich eine mit dem Targetmaterial bedeckte (strukturierte) Oberfläche der Beschichtungsmaske und eine Oberfläche des Substrats berühren.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Anordnen der Beschichtungsmaske ein im Wesentlichen vollständiges Abdecken einer Oberfläche des Substrats mittels der Beschichtungsmaske aufweisen. Beispielsweise kann zumindest eine Ausdehnung (oder eine Querschnittsfläche) der Beschichtungsmaske größer sein als eine (z.B. größte) Ausdehnung (oder eine größte Querschnittfläche) des Substrats. Ein im Wesentlichen vollständiges Abdecken des Substrats kann ein Abdecken einer Oberfläche des Substrats mittels einer Beschichtungsmaske zu mehr als 90% aufweisen, z.B. zu mehr als 95%.
  • Ein Verfahren zum Beschichten eines Substrats kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen ferner ein Pressen einer Ablösestruktur durch die Beschichtungsmaske hindurch gegen das Substrat aufweisen.
  • Ferner kann das Pressen der Ablösestruktur gegen das Substrat gemäß verschiedenen Ausführungsformen derart erfolgen, dass ein erster Druck mit dem gegen einen ersten Bereich des Substrats gepresst wird verschieden ist von einem zweiten Druck mit dem gegen einen zweiten Bereich des Substrats gepresst wird, wobei der erste Bereich von dem zweiten Bereich verschieden ist. Dabei kann mittels Pressens der Ablösestruktur gegen das Substrat ein Ablösen der Beschichtungsmaske von dem Substrat erfolgen. Beispielsweise können der erste Bereich und der zweite Bereich nacheinander von dem Substrat abgelöst werden. Ein Druck kann beispielsweise von einer mittels eines Pressstempels auf ein Substrat übertragene Kraft definiert sein oder von einer auf eine Oberfläche des Substrats wirkende Kraft.
  • Ferner kann das Pressen der Ablösestruktur gegen das Substrat gemäß verschiedenen Ausführungsformen derart erfolgen, dass eine erste mittels eines ersten Presstempels übertragene Kraft, mit der gegen einen ersten Bereich des Substrats gepresst wird, verschieden ist von einer zweiten mittels eines zweiten Presstempels übertragenen Kraft, mit der gegen einen zweiten Bereich des Substrats gepresst wird, wobei der erste Bereich von dem zweiten Bereich verschieden ist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1A eine Beschichtungsmaske gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Draufsicht oder einem schematischen Querschnitt;
  • 1B und 1C jeweils eine Beschichtungsmaske gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt;
  • 1D eine Beschichtungsmaske gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Draufsicht;
  • 2A und 2B jeweils eine Beschichtungsmaske gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Draufsicht oder einem schematischen Querschnitt;
  • 2C eine Beschichtungsmaske gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt;
  • 3A und 3B jeweils eine Beschichtungsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt;
  • 4A und 4B jeweils eine Beschichtungsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt;
  • 4C eine Beschichtungsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Draufsicht oder einem schematischen Querschnitt;
  • 4D und 4E jeweils eine Beschichtungsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt;
  • 5A bis 5C jeweils eine Beschichtungsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt; und
  • 6 ein Verfahren zum Beschichten eines Substrats gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Ansicht.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen 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.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • Wie vorangehend beschrieben ist, kann zum Durchführen von FMTL-Strukturierungen (Beschichtungen mittels einer Beschichtungsmaske) eine Substrat-Haltestruktur das Beschichten eines Substrats in direktem körperlichem Kontakt zu einer Beschichtungsmaske (im Kontaktverfahren) behindern.
  • Bei herkömmlichen Beschichtungsanordnungen erfolgen FMTL-Strukturierungen (z.B. das Abscheiden einer strukturierten Schicht) im Kontaktverfahren beispielsweise mittels verschiedenen Größen von FMTL-Maske (Beschichtungsmaske) und Substrat. Anschaulich kann die Beschichtungsmaske kleiner als das Substrat sein, so dass im Kontaktverfahren ein Randbereich des Substrats freiliegt, wobei an dem Randbereich des Substrats ein Fixieren mittels der Substrat-Haltestruktur erfolgen kann. Dabei kann der freiliegende Randbereich des Substrats nicht beschichtet werden und ein damit verbundener Produktionsausschuss mit zusätzlichen Kosten verbunden sein.
  • Die beste Auflösung bei einer FMTL(-Strukturierung) kann mit minimalem Abstand (idealerweise Kontakt) zwischen Maske (Beschichtungsmaske) und Substrat erreicht werden. Dies kann bei herkömmlichen Beschichtungsanordnungen dazu führen, dass das Substrat nicht ohne weiteres auf einem Träger (z.B. einem Chuck oder einer Substrat-Auflage) fixiert werden kann, da ansonsten die Fixierung (z.B. die Substrat-Haltestruktur) den Abstand (zwischen Substrat und Beschichtungsmaske) festlegen würde.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Kontakt(verfahren) bei gleichzeitiger Fixierung des Substrates bereitgestellt werden. Beispielsweise kann mittels Aussparungen (Ausklinkungen am Maskenrand) oder Öffnungen in der Maske (Bohrungen die als Öffnungen für Stempel, z.B. Presstempel, dienen) ein Kontakt(verfahren) durchgeführt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Ausklinkung (3D-Geometrie) am Rand einer Beschichtungsmaske angeordnet sein. In der Maske (Beschichtungsmaske) können an der Stirnseite Ausklinkungen gefräst werden, die es ermöglichen unter der Maske das Substrat zu klemmen. Dabei kann der Klemmmechanismus (das Klemmen des Substrats mittels einer Substrat-Haltestruktur) vor dem Absenken der Maske (auf das Substrat) erfolgen oder mittels Rotation (einer Substrat-Haltestruktur) um eine Achse der Substrat-Haltestruktur erfolgen (z.B. mittels eines Birdsbeaks).
  • Die Stempellösung (das Klemmen mittels Presstempeln) kann ein erleichtertes Entfernen der Maske (Beschichtungsmaske) von einem Substrat ermöglichen, da das Substrat durch die Stempel (Pressstempel) gehalten (fixiert) werden kann, während parallel dazu die Maske entfernt werden kann. Die Stempel können dabei sehr klein sein (z.B. wenige Millimeter Durchmesser aufweisen) und im kompletten Bereich der Maske angeordnet (z.B. gleichmäßig verteilt) sein, um eine homogene Kraftverteilung gewährleisten zu können. Die Mechanik (zum Bewegen der Presstempel) kann am Maskenhalter (z.B. in einer Masken-Haltestruktur) integriert sein oder nur zum Entfernen verwendet werden.
  • Der Ablauf des Entfernens der Maske vom Substrat (release) kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeitgleich oder zeitversetzt erfolgen. Anschaulich kann die Beschichtungsmaske beim zeitversetzten Ablösen beispielsweise vom Rand der Beschichtungsmaske aus beginnend von einem Substrat abgelöst werden.
  • Ein Vorteil des Ablösens von der Seite, z.B. vom Rand der Beschichtungsmaske aus beginnend, kann darin gesehen werden, dass die Trennlinie (zwischen Substrat und Maske) aus zwei Linienstrukturen anstatt einer Fläche, wie sie ein zeitgleiches Ablösen aufweisen kann, bestehen kann. Dadurch kann die Abzugskraft (die zum Ablösen der Maske vom Substrat notwendige Kraft, z.B. die Ablösekraft) reduziert (verkürzt) werden.
  • Ein Träger kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen ein transparentes Trägermaterial, z.B. ein Glas (Motherglas), aufweisen. Eine Anordnung von Nutzen (eine aktive Fläche) auf dem Motherglas kann beispielsweise einen Einfachnutzen (eine zusammenhängende aktive Fläche) aufweisen. Ein Nutzen kann eine aktiv wirkende Fläche beim Beschichten bezeichnen, z.B. kann ein Nutzen den Bereich der Maske bezeichnen, der zum Beschichten belichtet wird, z.B. von dem Material zum Beschichten verdampft wird und/oder in dem eine strukturierte Oberfläche des Trägers angeordnet ist.
  • Ferner kann das Motherglas einen Randanschluss (Randbereich) aufweisen. Der Randanschluss kann den Nutzen beispielsweise umgeben und/oder begrenzen, wobei der Randanschluss mehrere Bohrungen (Durchgangsöffnungen) aufweisen kann. Anschaulich kann durch jeder der Bohrungen ein Stempel (Pressstempel) zum Ablösen der Maske von dem Substrat hindurch geführt (und gegen das Substrat gepresst) werden.
  • Alternativ kann eine Anordnung von Nutzen einen Mehrfachnutzen aufweisen, wobei ein Mehrfachnutzen mehrere räumlich voneinander getrennte Einfachnutzen aufweisen kann. Beispielsweise können die mehreren Einfachnutzen eines Mehrfachnutzens mittels eines Randanschlusses voneinander getrennt eingerichtet sein.
  • 1A veranschaulicht eine Beschichtungsmaske 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Draufsicht oder einem schematischen Querschnitt, wobei die Beschichtungsmaske 100 einen plattenförmigen Träger 102 aufweisen kann, z.B. eine ebene Platte oder eine Scheibe. Der plattenförmige Träger 102 kann eine rechteckige oder quadratische Grundfläche (z.B. einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt parallel zur Richtung 101 und Richtung 103) aufweisen. Alternativ kann der plattenförmige Träger 102 eine dreieckige, viereckige, fünfeckige, sechseckige oder n-eckige Grundfläche aufweisen. Ferner kann der plattenförmige Träger eine ovale oder runde Grundfläche aufweisen.
  • Der plattenförmige Träger kann eine Kantenlänge oder Längserstreckung, beispielsweise eine Ausdehnung in Richtung 101 oder in Richtung 103, in einem Bereich von ungefähr 50 mm bis ungefähr 5 m aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 100 mm bis ungefähr 1000 mm, z.B. in einem Bereich von ungefähr 100 mm bis ungefähr 500 mm, z.B. in einem Bereich von ungefähr 100 mm bis ungefähr 200 mm. Alternativ kann der plattenförmige Träger eine Kantenlänge in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 5 m aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 1,5 m bis ungefähr 3 m, z.B. in einem Bereich von ungefähr 2 m bis ungefähr 2,5 m.
  • Der plattenförmige Träger kann eine Dicke, z.B. eine Ausdehnung senkrecht zur Richtung 101 und Richtung 103 in einem Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 5 cm aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 2 mm bis ungefähr 2 cm, z.B. in einem Bereich von ungefähr 3 mm bis ungefähr 10 mm.
  • Ferner kann der plattenförmige Träger 102 vier seitliche Begrenzungsflächen (Seitenflächen) 102s aufweisen. Eine Seitenfläche 102s des plattenförmigen Trägers 102 kann beispielsweise in eine Richtung 101 oder eine Richtung 103 erstreckt sein.
  • Der plattenförmige Träger 102 kann mindestens eine seitliche Aussparung 104 (Ausklinkung), z.B. eine, zwei, drei, vier oder mehr als vier Aussparungen 104, aufweisen. Beispielsweise können vier seitliche Aussparungen 104 am Rand des plattenförmigen Trägers 102 angeordnet sein.
  • Eine der seitlichen Aussparung 104 kann beispielsweise eine gebohrte oder gefräste Aussparung 104 aufweisen und an einer Kante oder an einer Seitenfläche 102s (z.B. am Rand) des plattenförmigen Trägers 102 angeordnet sein, wie in 1A dargestellt ist, wobei jede der vier seitlichen Aussparungen 104 an jeweils einer der vier Seitenflächen 102s des plattenförmigen Trägers 102 angeordnet sein kann und/oder sich jeweils zwei der vier seitlichen Aussparungen 104 gegenüberliegen.
  • Ferner können die seitlichen Aussparungen 104 zumindest teilweise entlang einer jeweiligen Seitenfläche 102s erstreckt sein (z.B. entlang einer Richtung 103 oder entlang einer Richtung 105). Beispielsweise können zwei der vier seitlichen Aussparungen 104 unterschiedliche Ausdehnungen entlang der jeweiligen Seitenfläche aufweisen.
  • Alternativ zu der in 1A veranschaulichten Ausführungsform kann eine seitliche Aussparung 104 über die gesamte Länge der Seitenfläche erstreckt sein, z.B. können zwei sich gegenüberliegende seitliche Aussparungen 104 über die gesamte Länge der Seitenfläche erstreckt sein oder mehr als zwei seitliche Aussparungen 104 können über die gesamte Länge einer Seitenfläche erstreckt sein.
  • 1B veranschaulicht eine Beschichtungsmaske 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt, wobei die seitlichen Aussparungen 104 einen viereckigen (z.B. rechteckigen) Querschnitt (z.B. entlang der Richtung 101 und Richtung 105) aufweisen kann.
  • Der plattenförmige Träger 102 kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen zwei parallele Grundflächen 102g aufweisen, die entlang der Richtung 101 und der Richtung 103 (vergleiche 1A) erstreckt sein können. Der Abstand der Grundflächen 102g kann eine Dickenrichtung (in Richtung 105) oder eine Dicke des plattenförmigen Trägers 102 definieren.
  • Eine seitliche Aussparung 104 kann beispielsweise als Falz 104 an einer Kante 102k des plattenförmigen Trägers 102 oder als eine am Rand des plattenförmigen Trägers 102 (z.B. an einer Seitenfläche 102s des plattenförmigen Trägers 102) angeordnete Nut ausgebildet sein. Ferner kann die Falz 104 zwei Begrenzungsflächen des plattenförmigen Trägers 102 aufweisen, wobei eine der beiden Begrenzungsflächen parallel zu der Seitenfläche 102s und eine der beiden Begrenzungsflächen parallel zu einer der Grundflächen 102g erstreckt sein kann. Anschaulich kann eine Falz 104 als eine stufenförmige Aussparung eingerichtet sein.
  • 1C veranschaulicht eine Beschichtungsmaske 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt, wobei die seitlichen Aussparungen 104 jeweils einen dreieckigen Querschnitt (z.B. entlang der Richtung 101 und Richtung 105) aufweisen können. Beispielsweise kann eine seitliche Aussparung 104 als Fase 104 ausgebildet sein.
  • Anschaulich kann eine Fase 104 eine schräge Begrenzungsfläche 104s des plattenförmigen Trägers 102 aufweisen, wobei sich die schräge Begrenzungsfläche 104s in einem Winkel zu einer Seitenfläche 102s des plattenförmigen Trägers 102 und/oder in einem Winkel zu einer Grundfläche 102s des plattenförmigen Trägers 102 erstrecken kann.
  • Der Winkel zwischen der schrägen Begrenzungsfläche 104s und der daran angrenzenden einer Grundfläche 102s kann beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 30° bis ungefähr 60° liegen. Beispielsweise kann die schräge Begrenzungsfläche 104s in einem Winkel zur Richtung 101 erstreckt sein.
  • Alternativ zu der in 1C veranschaulichten Ausführungsform kann die schräge Begrenzungsfläche 104s (z.B. konkav) gekrümmt sein.
  • 1D veranschaulicht eine Beschichtungsmaske 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Draufsicht, wobei der plattenförmige Träger 102 abgerundete oder abgeschrägte Ecken 102e aufweisen kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können mehrere seitliche Aussparungen 104a, 104b, 104c, 104d an jeweils einer Seitenfläche des plattenförmigen Trägers 102 angeordnet sein. Beispielsweise können jeweils drei seitliche Aussparungen eine erste Gruppe seitlicher Aussparungen 104a und eine dritte Gruppe seitlicher Aussparungen 104c bilden. Ferner können jeweils können jeweils zwei seitliche Aussparungen eine zweite Gruppe seitlicher Aussparungen 104b und eine vierte Gruppe seitlicher Aussparungen 104d bilden.
  • Dabei kann die erste Gruppe seitlicher Aussparungen 104a gegenüberliegend zu der dritten Gruppe seitlicher Aussparungen 104c und die zweite Gruppe seitlicher Aussparungen 104b gegenüberliegend zu der vierten Gruppe seitlicher Aussparungen 104d angeordnet sein.
  • Der plattenförmige Träger 102 kann einen Nutzbereich 105 (oder einen Nutzen) aufweisen und einen den Nutzbereich 105 umgebenden und/oder begrenzenden Randbereich 107. Die seitlichen Aussparungen 104a, 104b, 104c, 104d können in dem Randbereich 107 des plattenförmigen Trägers 102 angeordnet sein.
  • Der Nutzbereich 105 kann von einer zum Beschichten belichteten Fläche des plattenförmigen Trägers 102 oder von einer strukturierten Oberfläche des Trägers definiert sein. Beispielsweise kann der Nutzbereich 105 von einer zusammenhängenden und zum Beschichten eingerichteten strukturierten Oberfläche (z.B. einer Reflektor-Struktur) definiert sein oder werden, die zum Beschichten auf das zu beschichtenden Substrat abgebildet werden soll. Anschaulich kann der Nutzbereich 105 den Bereich des plattenförmigen Trägers 102 bezeichnen der zum Beschichten genutzt werden soll. Dazu kann der Nutzbereich 105 ein transparentes Trägermaterial aufweisen, wobei auf dem transparenten Trägermaterial das auf das Substrat zu übertragende Material (Targetmaterial) angeordnet werden kann.
  • Sind ein Substrat und die Beschichtungsmaske 100 in körperlichem Kontakt zueinander angeordnet, kann der Randbereich 107 des plattenförmigen Trägers 102 einen Randbereich des Substrats bedecken. In dem Randbereich 107 kann eine Referenzstruktur (eine weitere strukturierte Oberfläche) angeordnet sein und analog zur vorangehenden Beschreibung mittels Belichtens der Beschichtungsmaske 100 auf das Substrat abgebildet werden.
  • Eine Referenzstruktur (oder Teststruktur) kann dazu geeignet sein eine Beschichtungsqualität oder Beschichtungsgüte bewerten und/oder analysieren zu können und kleiner sein als die zu übertragende oder abzubildende Struktur in dem Nutzbereich 105. Wird die Referenzstruktur in dem Randbereich 107 angeordnet, kann eine Ausnutzung eines zu beschichtenden Substrats vergrößert werden, da ein Nutzbereich 105 nicht verkleinert werden muss, um eine Referenzstruktur anordnen zu können.
  • 2A veranschaulicht eine Beschichtungsmaske 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Draufsicht oder einem schematischen Querschnitt, wobei der plattenförmige Träger 102 mehrere Durchgangsöffnungen 202 zum Aufnehmen einer Ablösestruktur aufweisen kann. Beispielsweise können die Durchgangsöffnungen 202 in dem Randbereich 107 des plattenförmigen Trägers 102 und/oder neben den seitlichen Aussparungen 104 angeordnet sein.
  • Eine Durchgangsöffnung 202 kann beispielsweise ein Bohrloch oder Fräsloch aufweisen und mittels Bohrens, Erodierens (Bohrerodieren), Laserns (Laserbohren) oder Fräsens eingerichtet sein oder werden und einen runden oder eckigen Querschnitt aufweisen.
  • 2B veranschaulicht eine Beschichtungsmaske gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Draufsicht oder einem schematischen Querschnitt, wobei der plattenförmige Träger 102 mehrere Nutzbereiche 105a, 105b, 105c, 105d (einen Mehrfachnutzen) aufweisen kann. Die mehreren Nutzbereiche 105a, 105b, 105c, 105d können von einem gemeinsamen Randbereich 107 umgeben sein und/oder begrenzt werden. Zur besseren Übersichtlichkeit sind seitliche Aussparungen in 2B nicht dargestellt.
  • Anschaulich kann jeder der mehreren Nutzbereiche 105a, 105b, 105c, 105d eine strukturierte Oberfläche (z.B. eine Absorber-Struktur) aufweisen. Beispielsweise können die mehreren Nutzbereiche 105a, 105b, 105c, 105d identische Absorber-Strukturen aufweisen.
  • Die Durchgangsöffnungen 202 können gleichmäßig (z.B. äquidistant) in dem gesamten Randbereich 107 verteilt sein. Alternativ können die Durchgangsöffnungen 202 derart angeordnet sein, dass jeweils auf gegenüberliegenden Seiten eines Nutzbereichs der mehreren Nutzbereiche 105a, 105b, 105c, 105d zumindest eine Durchgangsöffnung 202 angeordnet ist.
  • 2C veranschaulicht eine Beschichtungsmaske 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt. Die Durchgangsöffnungen 202 können sich durch den plattenförmigen Träger 102 hindurch erstrecken und beispielsweise zylinderförmig sein. Eine der Durchgangsöffnungen kann eine Ausdehnung in Richtung 101 (z.B. einen Durchmesser) in einem Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 50 mm aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 10 mm.
  • 3A veranschaulicht eine Beschichtungsanordnung 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt mit einer Beschichtungsmaske 100.
  • Die Beschichtungsanordnung 300 kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen eine Substrat-Haltestruktur 306 zum Halten eines Substrats 302 aufweisen. Das Substrat 302 kann dazu auf einer Substrat-Auflage 304 (Chuck) angeordnet sein und mittels einer Substrat-Haltestruktur 306 (z.B. einem Klemmmechanismus) geklemmt sein. Beispielsweise kann die Substrat-Haltestruktur 306 zum Klemmen des Substrats 302 aus einer Richtung 105 gegen das Substrat 302 pressen. Alternativ können mehrere Substrat-Haltestrukturen 306 auf gegenüberliegenden Seiten des Substrats 302 angeordnet sein und das Substrat 302 formschlüssig an der Substrat-Auflage 304 befestigen.
  • Die Substrat-Haltestruktur 306 kann einen Klemmarm 306a aufweisen, wobei der Klemmarm 306a beweglich eingerichtet sein kann. Beispielsweise kann der Klemmarm 306a an einer drehbar gelagerten Welle 306b befestigt sein, wobei der Klemmarm 306a mittels der drehbar gelagerten Welle 306b um eine Achse 305 schwenkbar eingerichtet sein kann.
  • Ferner kann der Klemmarm 306a entlang einer Richtung 105 beweglich eingerichtet sein, so dass der über das Substrat 302 geschwenkte Klemmarm 306a gegen das Substrat 302 pressen kann. Beispielsweise kann die drehbar gelagerte Welle 306b mit einem Antrieb zum Drehen und einem Antrieb zum Heben und Senken der drehbar gelagerten Welle 306b (entlang Richtung 105) gekoppelt sein.
  • Die Substrat-Auflage 304 und die Substrat-Haltestruktur 306 können Teil eines Substrathalters sein, wobei der Substrathalter eingerichtet sein kann zum Aufnehmen und Positionieren des Substrats 302 relativ zu der Beschichtungsmaske 100. Zum Beschichten des Substrats 302 können die Beschichtungsmaske 100 und das Substrat 302 in körperlichem Kontakt zueinander angeordnet sein. Dazu können der Substrathalter und/oder die Beschichtungsmaske 100 beweglich gelagert sein oder werden.
  • Ferner kann eine seitliche Aussparung 104 der Beschichtungsmaske 100 zum Aufnehmen der Substrat-Haltestruktur 306 eingerichtet sein. Dazu können die Form und die Anordnung der seitlichen Aussparung 104 an die jeweils verwendete Substrat-Haltestruktur 306 zum Halten des Substrats 302 angepasst sein. Die seitliche Aussparung 104 kann derart eingerichtet sein oder werden, dass die Substrat-Haltestruktur 306 in die seitliche Aussparungen 104 greifen kann, wenn die Beschichtungsmaske 100 und das Substrat 302 in körperlichem Kontakt zueinander gebracht sind. Die Ausdehnung der seitlichen Aussparungen 104 kann dabei an die Länge, die Form und eine Schwenkbewegung der Klemmarme 306a angepasst sein, so dass diese in die seitlichen Aussparungen 104 hinein und heraus schwenken können während die Beschichtungsmaske 100 und das Substrat 302 in körperlichem Kontakt zueinander gebracht sind.
  • Weist ein Substrathalter beispielsweise vier Substrat-Haltestrukturen 306 auf, kann die Beschichtungsmaske 100 vier dazu passende seitliche Aussparungen 104 aufweisen (vergleiche 1A).
  • 3B veranschaulicht eine Beschichtungsanordnung 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt mit einer Beschichtungsmaske 100. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Klemmarm 306a um eine Achse 307 schwenkbar 309 eingerichtet sein. Dazu kann der Klemmarm 306a beispielsweise als Birdsbeak, oder gewinkelt eingerichtet sein und mit einer (horizontal) drehbar gelagerten Welle 306b gekoppelt (mit anderen Worten gekuppelt) sein, wobei drehbar gelagerten Welle 306b um die Achse 307 drehbar eingerichtet sein kann.
  • Die Achse 307 kann entlang (z.B. parallel) zu der Substrat-Auflage erstreckt sein, wobei die drehbar gelagerten Welle 306b analog dazu entlang der Substrat-Auflage (horizontal) erstreckt sein kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können mehrere Klemmarme 306a mit einer gemeinsamen (horizontal) drehbar gelagerten Welle 306b gekoppelt sein.
  • 4A und 4B veranschaulichen jeweils eine Beschichtungsanordnung 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt, wobei in 4A die Beschichtungsmaske 100 in körperlichem Kontakt zu dem Substrat 302 und in 4B die von dem Substrat 302 abgelöste Beschichtungsmaske 100 dargestellt ist.
  • Zum Halten der Beschichtungsmaske 100 kann die Beschichtungsanordnung 300 eine Masken-Haltestruktur 402 aufweisen, wobei die Masken-Haltestruktur 402 an dem plattenförmigen Träger 102 der Beschichtungsmaske 100 befestigt, z.B. lösbar befestigt, sein kann. Die Masken-Haltestruktur 402 kann beispielsweise einen Umfangsrahmen aufweisen, der die Beschichtungsmaske 100 umgeben kann. Ferner kann die Masken-Haltestruktur 402 zum Positionieren der Beschichtungsmaske 100 relativ zu einem zu beschichtenden Substrat 302 beweglich eingerichtet sein.
  • Nach dem Beschichten des Substrats 302 kann die Beschichtungsmaske 100 an dem Substrat haften. Um das Haften (z.B. die Haftkraft) zu überwinden und die Beschichtungsmaske 100 von dem Substrat 302 abzulösen, kann es notwendig sein, mit einer die Haftkraft übersteigenden Kraft (einer Ablösekraft) oder mit einem von der Ablösekraft definierten Druck auf das Substrat zu wirken. Die Haftkraft kann von der Stärke des Haftens von Substrat 302 und Beschichtungsmaske 100 aneinander definiert sein und anschaulich den mechanischen Zusammenhalt von Substrat 302 und Beschichtungsmaske 100 beschreiben.
  • Dazu die Beschichtungsanordnung 300 eine Ablösestruktur zum Ablösen der Beschichtungsmaske 100 von dem Substrat 302 aufweisen. Die Ablösestruktur kann zylinderförmige Stempel (Pressstempel 406) aufweisen, wobei jeder der Pressstempel 406 in eine dazu passende Bohrung 202 (eine Durchgangsöffnung 202) gesteckt sein kann. Die Form und Geometrie (z.B. ein Durchmesser) der Pressstempel 406 kann derart eingerichtet sein, dass diese relativ zu dem plattenförmigen Träger 102 der Beschichtungsmaske 100 beweglich sind (z.B. in Richtung 105). Die Bohrung 202 kann derart angeordnet sein, dass diese von dem Substrat 302 abgedeckt wird, wenn die Beschichtungsmaske 100 in körperlichen Kontakt zu dem Substrat 302 gebracht ist, so dass die Pressstempel 406 auf dem Substrat 302 aufliegen können.
  • Zum Ablösen der Beschichtungsmaske 100 von dem Substrat kann jeder der Pressstempel 406 durch die Bohrung 202 hindurch gegen das Substrat pressen, so dass eine Kraft von der Masken-Haltestruktur 402 auf das Substrat 302 (z.B. aus Richtung 105) übertragen werden kann. Dazu kann jeder der Pressstempel 406 an der Masken-Haltestruktur 402 (z.B. in Richtung 105) beweglich gelagert sein und mit einem Antrieb zum Bewegen des Pressstempels 406 relativ zu der Masken-Haltestruktur 402 gekoppelt (mit anderen Worten gekuppelt) sein. Der Antrieb kann beispielsweise einen Hubkolben oder einen Motor aufweisen. Ferner kann der Antrieb eine Federelement (z.B. eine Spiralfeder oder einen Biegebalken) aufweisen, welches beim Anordnen der Beschichtungsmaske 100 und des Substrats in körperlichen Kontakt zueinander vorgespannt werden kann.
  • Übersteigt die mittels der Pressstempel 406 übertragene Kraft die Haftkraft, kann die mit der Masken-Haltestruktur 402 verbundene Beschichtungsmaske 100 abgelöst und relativ zu dem Substrat 302 (in Richtung 105) bewegt werden.
  • 4C veranschaulicht eine Beschichtungsanordnung 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Draufsicht oder einem schematischen Querschnitt, wobei die Beschichtungsanordnung 300 eine Vielzahl Pressstempel 406 mit einem ersten Pressstempel S1, einem zweiten Pressstempel S2, einem dritten Pressstempel S3, einem vierten Pressstempel S4, einem fünften Pressstempel S5, einem sechsten Pressstempel S6, einem siebten Pressstempel S7, einem achten Pressstempel S8, und einem neunten Pressstempel S9 aufweist.
  • Ferner weist der plattenförmige Träger 102 mehrere Bohrungen 202 auf wobei in jede der mehreren Bohrungen 202 jeweils ein Pressstempel der Vielzahl Pressstempel 406 angeordnet ist.
  • Die Bereiche 411, 421 und 431 können als Bereiche des Substrats (in der Ansicht verdeckt) verstanden werden, die in dieser Darstellung von dem plattenförmigen Träger 102 überlappt werden. Vor dem Ablösen des Substrats von der Beschichtungsmaske 100 können die Bereiche 411, 421 und 431 des Substrats die überlappenden Bereiche des plattenförmigen Trägers 102 berühren und/oder an den überlappenden Bereichen des plattenförmigen Trägers 102 (in körperlichem Kontakt) anliegen.
  • Zum Ablösen der Beschichtungsmaske 100 von dem Substrat kann jeder Pressstempel der Vielzahl Pressstempel 406 aus einer Richtung 105 gegen das Substrat gepresst werden. Beispielsweise kann jeder Pressstempel der Vielzahl Pressstempel 406 einzeln bewegbar eingerichtet sein, so dass die Pressstempel der Vielzahl Pressstempel 406 nacheinander, zeitversetzt oder mit einer unterschiedlichen Kraft gegen das Substrat pressen können. Ferner kann die Vielzahl Pressstempel 406 derart eingerichtet sein, dass eine Kraft oder ein zeitlicher Verlauf einer Kraft, mit der jeder Pressstempel der Vielzahl Pressstempel 406 gegen das Substrat presst, eingestellt oder geregelt werden kann.
  • Beispielsweise kann der erste Pressstempel S1 mit einer ersten zeitlich veränderlichen Kraft gegen einen ersten Bereich 411 des Substrats pressen und der dem ersten Pressstempel S1 (im Uhrzeigersinn) benachbarte zweite Pressstempel S2 mit einer zweiten zeitlich veränderlichen Kraft gegen einen zweiten Bereich 421 des Substrats pressen, wobei zu einem beliebigen Zeitpunkt des Wirkens beider Kräfte die erste zeitlich veränderliche Kraft größer sein kann als die zweite zeitlich veränderliche Kraft. Eine zeitlich veränderliche Kraft kann beispielsweise eine stetig ansteigende Kraft oder eine schrittweise ansteigende Kraft aufweisen.
  • Somit kann ein Ablösen eines ersten Bereichs 411 des Substrats von einem ersten Bereich des plattenförmigen Trägers 102 (Ablösen des ersten Bereichs 411) vor dem Ablösen eines dem ersten Bereich 411 des Substrats benachbarten zweiten Bereichs 411 des Substrats von einem zweiten Bereich des plattenförmigen Trägers 102 (Ablösen des zweiten Bereichs 421) erfolgen. Der erste Bereich 411 kann an den ersten Pressstempel S1 und der zweite Bereich 421 an den zweiten Pressstempel S2 angrenzen. Analog dazu kann das Ablösen eines (dem zweiten Bereich 421 benachbarten) dritten Bereichs 431 nach dem Ablösen des zweiten Bereichs 421 erfolgen indem eine dritte zeitlich veränderliche Kraft mittels des dritten Pressstempels S3 auf den dritten Bereich 431 des Substrats übertragen werden kann. Analog dazu können weitere Pressstempel S4, S5, S6, S7, S8, S9 (im Uhrzeigersinn) nacheinander gegen den vierten, fünften, usw. Bereich des Substrats pressen.
  • Alternativ können die Pressstempel S1, S2, S3 gemeinsam, z.B. zeitgleich oder mit einer gemeinsamen zeitlich veränderlichen Kraft, gegen das Substrat pressen, so dass der erste Bereich 411, der zweite Bereich 421 und der dritte Bereich 431 gemeinsam abgelöst werden können. Danach können analog dazu die Pressstempel S8, S9, S4 und danach die Pressstempel S5, S6, S7 gegen das Substrat pressen. Alternativ können die Pressstempel S1, S7, S8 gemeinsam mit den Pressstempeln S3, S4, S5 wirken und den ersten Bereich 411 und den zweiten Bereich 431 gemeinsam ablösen.
  • 4D und 4E veranschaulichen jeweils eine Beschichtungsanordnung 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt, wobei in 4D die Beschichtungsmaske 100 in körperlichem Kontakt zu dem Substrat 302 und in 4E die von dem Substrat 302 zum Teil abgelöste Beschichtungsmaske 100 dargestellt ist.
  • Wie vorangehend beschrieben ist kann die Beschichtungsmaske 100 und das Substrat 302 zum Beschichten derart in körperlichem Kontakt zueinander angeordnet werden, dass sich die Beschichtungsmaske 100 und eine Oberfläche 302o des Substrats 302 berühren können (bzw. in körperlichem Kontakt miteinander gebracht sind).
  • Zum Ablösen der Beschichtungsmaske von dem Substrat 302 kann ein Randbereich 107 der Beschichtungsmaske und ein Mittenbereich 109 (z.B. ein Nutzbereich 109) der Beschichtungsmaske nacheinander von dem Substrat abgelöst werden. Dazu kann ein achter Pressstempel S8 und ein vierter Presstempel S4 gemeinsam gegen das Substrat pressen.
  • Anschaulich kann dabei der plattenförmige Träger 102 der Beschichtungsmaske 100 gegenüber dem Substrat 302 leicht gekrümmt, verbogen oder geneigt werden, so dass ein Spalt 302s zwischen der Beschichtungsmaske 100 und dem Substrat 302 gebildet werden kann. Dabei kann der Spalt 302s das Ablösen erleichtern und/oder mittels Bildens des Spalts 302s kann eine zum Ablösen notwendige Kraft (Ablösekraft) verringert werden.
  • 5A veranschaulicht eine Beschichtungsanordnung 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt.
  • Die Beschichtungsanordnung 300 kann eine Prozesskammer 522 aufweisen, beispielsweise eine Vakuumkammer 522, wobei die Vakuumkammer 522 ein Kammergehäuse zum Bereitstellen eines Vakuums aufweisen kann. Das Kammergehäuse der Vakuumkammer 522 kann beispielsweise stabil gegenüber einem äußeren Druck (z.B. Atmosphärendruck) eingerichtet sein. Ferner kann die Vakuumkammer 522 mit einer Pumpenanordnung (z.B. einer Vakuum-Pumpenanordnung) zum Abpumpen der Vakuumkammer 522 und/oder mit einer Gasversorgung zum Bereitstellen einer Atmosphäre mit einer vordefinierten Zusammensetzung und einem vordefinierten Druck gekoppelt sein.
  • Die Vakuumkammer 522 kann einen Zugangsbereich 522z aufweisen, durch den ein Substrat 302 oder eine Beschichtungsmaske 100 in das Innere der Vakuumkammer 522 hineingebracht werden können. Beispielsweise kann der Zugangsbereich 522z eine Öffnung in dem Kammergehäuse der Vakuumkammer 522 aufweisen.
  • Mittels des Zugangsbereichs 522z kann die Vakuumkammer 522 mit weiteren Vakuumkammern gekoppelt sein, wobei mehrere miteinander gekoppelte Vakuumkammern ein gemeinsames Vakuumsystem bilden können. Beispielsweise kann die Vakuumkammer 522 mit einer Schleusenkammer zum Einschleusen eines Substrats 302 oder zum Einschleusen einer Beschichtungsmaske 100 in ein gemeinsames Vakuumsystem gekoppelt sein. Ferner kann der Zugangsbereich 522z gemäß verschiedenen Ausführungsformen gegenüber dem Äußeren der Vakuumkammer abgedichtet werden, z.B. mittels eines Ventils oder einer Ventilklappe.
  • Ferner kann die Vakuumkammer 522 ein erstes Eintrittsfenster 522a aufweisen, wobei das erste Eintrittsfenster 522a lichtdurchlässig und/oder transparent eingerichtet sein kann. Beispielsweise kann das erstes Eintrittsfenster 522a ein transparentes Material (z.B. Glas) aufweisen, wie vorangehend beschrieben ist.
  • Die Beschichtungsanordnung 300 kann ferner einen Prozessierbereich 509 innerhalb der Vakuumkammer aufweisen in welchem ein Substrat prozessiert, z.B. beschichtet werden kann. Beispielsweise kann sich zum Belichten der Beschichtungsmaske 100 erzeugtes Licht in Richtung des Prozessierbereichs 509 ausbreiten. Alternativ kann sich das zum Beschichten von der Beschichtungsmaske 100 verdampfte Targetmaterial in dem Prozessierbereich 509 ausbreiten.
  • Die Beschichtungsanordnung 300 kann ferner ein Transport-Element 516, z.B. einen Handler oder Endeffektor 516, zum Transportieren eines Substrats 302 oder einer Beschichtungsmaske 100 in die Vakuumkammer 522 hinein oder aus der Vakuumkammer 522 heraus aufweisen. Als Endeffektor 516 kann ein Transport-Element eines Transportsystems, zum Transportieren eines Substrats 302 oder einer Beschichtungsmaske 100 in dem gemeinsamen Vakuumsystem, bezeichnet werden. Beispielsweise kann ein Endeffektor 516 einen Greifarm mit mehreren Greifern 516g aufweisen, wobei die mehreren Greifer 516g beweglich an dem Greifarm gelagert und mit einem Aktuator zum Bewegen der mehreren Greifer 516g gekoppelt sein können. Der Endeffektor 516 kann derart eingerichtet sein, dass mittels der mehreren Greifer 516g ein Substrat 320 oder eine Beschichtungsmaske 100 geklemmt und/oder gehalten werden kann.
  • Ferner kann die Beschichtungsanordnung 300 einen Substrathalter 514 mit einer Verbindungsstange 514a und einem an der Verbindungsstange 514a gekoppelten Grundkörper 514b aufweisen. Die Verbindungsstange 514a kann beweglich an dem Kammergehäuse der Vakuumkammer 522 gelagert sein. Beispielsweise kann der Grundkörper 514b mittels der Verbindungsstange 514a entlang einer Richtung 501 beweglich gelagert sein und/oder um eine Achse parallel zur Richtung 501 drehbar gelagert sein. Die Verbindungsstange 514a kann beispielsweise durch eine Kammerwand der Vakuumkammer 522 hindurchgeführt sein oder werden.
  • An dem Grundkörper 514b kann eine Substrat-Haltestruktur 306 beweglich gelagert sein, wie vorangehend beschrieben ist. Beispielsweise kann der Grundkörper 514b einen Antrieb zum Bewegen der Substrat-Haltestruktur 306 aufnehmen, z.B. einen Aktuator oder eine Kupplung zum Kuppeln der Substrat-Haltestruktur 306 mit einem Antrieb. Ferner kann der Grundkörper 514b eine Substrat-Auflage 304 bereitstellen (z.B. als eine Oberfläche des Grundkörpers 514b) und zum Einstellen vordefinierter Bedingungen zum Durchführen einer Beschichtung eingerichtet sein. Ein Aktuator kann beispielsweise einen Elektromotor, einen Piezoaktor, einen magnetostriktiven Aktor oder einen Hubkolben aufweisen.
  • Beispielsweise kann der Grundkörper 514b einen Heizer (z.B. einen resistiven Heizer oder eine Strahlungsquelle) zum Heizen eines von der Substrat-Haltestruktur 306 gehaltenen Substrats 302 oder eine Kühlvorrichtung (z.B. einen mit einer Kühlflüssigkeit durchflossenen Wärmetauscher) zum Kühlen eines von der Substrat-Haltestruktur 306 gehaltenen Substrats 302 aufweisen.
  • Der Substrathalter 514 und der Endeffektor 516 können derart eingerichtet sein, dass ein Substrat 302 mittels des Endeffektors 516 dem Substrathalter 514 zugeführt werden kann. Beispielsweise kann der Substrathalter 514 entlang der Richtung 501 bewegt werden, so dass der Endeffektor 516 entlang der Richtung 503 unter den Substrathalter 514 geführt werden kann und ein auf dem Endeffektor 516 gehaltenes Substrat 302 an den Substrathalter 514 übergeben werden kann. Dazu kann ein von dem Endeffektor 516 geführtes Substrat in Berührung mit dem Substrathalter 514 (z.B. mit der Substratauflage 304) gebracht und danach eine Substrat-Haltestruktur 306 über das Substrat 302 geschwenkt werden.
  • Ferner kann die Beschichtungsanordnung 300 eine in der Prozesskammer angeordnete Beschichtungsmaske 100 aufweisen. Die Beschichtungsmaske 100 kann an einer Masken-Haltestruktur 402 (Alignment-Tisch 402) befestigt sein, z.B. lösbar befestigt sein, wobei der Alignment-Tisch 506 beweglich gelagert sein kann, z.B. senkrecht zur Richtung 501. Dazu kann der Alignment-Tisch 506 mit Verstell-Antrieben 506 zum Einstellen einer Position des Alignment-Tischs 402 relativ zu dem Prozessierbereich 509 oder relativ zu dem Substrathalter 514 gekoppelt sein.
  • Der Alignment-Tisch 402 kann ein zweites Eintrittsfenster 522b aufweisen, wobei das zweite Eintrittsfenster 522b analog zum ersten Eintrittsfenster 522a ein transparentes Material aufweisen kann. Ferner kann der Alignment-Tisch 402, wie vorangehend beschrieben ist, als Umfangsrahmen (Rahmen) eingerichtet sein und die Beschichtungsmaske 100 und/oder das zweite Eintrittsfenster 522b umgeben.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können an dem Alignment-Tisch 402 mehrere Presstempel 406 beweglich, z.B. entlang der Richtung 501 beweglich, gelagert sein.
  • Der Alignment-Tisch 402 und der Substrathalter 514 können derart eingerichtet sein, dass ein mittels der Substrat-Haltestruktur 514 gehaltenes Substrat 302 und die Beschichtungsmaske 100 in körperlichen Kontakt zueinander gebracht werden können. Beispielsweise kann das mittels der Substrat-Haltestruktur 514 gehaltene Substrat 302 in Richtung des Alignment-Tischs 402 bewegt werden.
  • Ferner kann die Beschichtungsanordnung eine Lichtquelle 504 zum Belichten der Beschichtungsmaske aufweisen. Dazu kann mittels der Lichtquelle 504 Licht erzeugt und in Richtung der Beschichtungsmaske 100 emittiert werden. Beispielsweise kann das Licht durch das erste Eintrittsfenster 522a hindurch und durch das zweite Eintrittsfenster 522b hindurch in Richtung der Beschichtungsmaske 100 emittiert werden.
  • Die Lichtquelle 504 kann beispielsweise eine Blitzlampe oder eine Blitzlampenanordnung, einen Laser, eine Gasentladungslampe oder eine Leuchtdiode aufweisen. Mittels der Lichtquelle 504 kann Licht mit einer Wellenlänge aus einem vorgegebenen Wellenlängenbereich erzeugt werden. Beispielsweise kann mittels der Lichtquelle 504 monochromatisches Licht (z.B. mittels eines Lasers oder einer Leuchtdiode) oder polychromatisches Licht (z.B. mittels einer Blitzlampe) erzeugt werden. Das von der Lichtquelle 504 erzeugte Licht, kann beispielsweise ultraviolettes (UV) Licht, sichtbares Licht und/oder infrarotes (IR) Licht aufweisen. Der vorgegebene Wellenlängenbereich kann z.B. einen UV-Bereich, einen sichtbaren Bereich und/oder einen IR-Bereich aufweisen. Ferner kann der vorgegebene Wellenlängenbereich eine Wellenlänge in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 1000 nm aufweisen.
  • Anschaulich kann die Lichtquelle 504 an den wellenlängenabhängigen Transmissionsgrad oder die Transmissionseigenschaften der verwendeten transparenten Materialien der Eintrittsfenster 522a, 522b und der Beschichtungsmaske 100 angepasst sein oder werden. Beispielsweise kann die Wellenlänge des erzeugten Lichts derart gewählt werden, dass die Eintrittsfenster 522a, 522b und die Beschichtungsmaske 100 für das erzeugte Licht durchlässig sind, z.B. mit einem Transmissionsgrad von mehr als 70% für Licht mit einer Wellenlänge aus dem vorgegebenen Wellenlängenbereich.
  • 5B und 5C veranschaulichen jeweils eine Beschichtungsanordnung 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder einem schematischen Querschnitt, wobei 5B die Beschichtungsanordnung 300 vor dem Belichten der Beschichtungsmaske 100 und/oder während des Belichtens der Beschichtungsmaske 100 veranschaulicht und 5C die Beschichtungsanordnung 300 nach einem erfolgten Belichten mit einem daraus resultierenden Materialübertrag veranschaulicht.
  • Das transparente Trägermaterial 502t der Beschichtungsmaske 100 kann in einem Nutzbereich 105a der Beschichtungsmaske 100 angeordnet sein oder werden. Ferner kann die Beschichtungsmaske 100 eine auf dem transparenten Trägermaterial 502t angeordnete Reflektor-Struktur 502r aufweisen, wobei an und/oder über der Reflektor-Struktur 502r eine Absorber-Struktur 502a angeordnet sein kann.
  • Die Reflektor-Struktur 502r kann zum Reflektieren 511r eines Teils des zum Belichten der Beschichtungsmaske 100 emittierten Lichts 511 der Beschichtungsmaske 100 eingerichtet sein. Beispielsweise kann ein Material der Reflektor-Struktur 502r auf die Wellenlänge oder den Wellenlängenbereich des zum Belichten emittierten oder zum Belichten verwendeten Lichts 511 abgestimmt sein, so dass mehr Licht 511 von der Reflektor-Struktur 502r reflektiert 511r als absorbiert (oder transmittiert) werden kann.
  • Das lichtreflektierende Material der Reflektor-Struktur 502r kann beispielsweise als lichtreflektierende Beschichtung auf einer Oberfläche des transparenten Trägermaterials 502t eingerichtet sein. Ferner kann das lichtreflektierende Material als strukturierte Schicht, z.B. als Gitter, in Streifen oder in Gräben auf der Oberfläche des transparenten Trägermaterials 502t, angeordnet sein.
  • Alternativ kann die Reflektor-Struktur 502r zum Reduzieren einer Lichtintensität, mit der eine Absorber-Struktur 502a belichtet wird, eingerichtet sein. Dazu kann ein Teil der mittels Licht 511 übertragenen Energie von der Reflektor-Struktur 502r als Strahlung remittiert 511r oder anderweitig von der Beschichtungsmaske weg abgeführt werden (z.B. kann die Reflektor-Struktur 502r ein wärmeleitfähiges Material aufweisen).
  • Anschaulich kann die Reflektor-Struktur 502r einen Teil der Absorber-Struktur 502a abschatten. Dabei können die über der Reflektor-Struktur 502r angeordneten Bereiche (abgeschatteten Bereiche) der Absorber-Struktur 502a mit einer geringeren Lichtintensität belichtet werden, als die neben der Reflektor-Struktur 502r angeordneten Bereiche (nicht abgeschatteten Bereiche) der Absorber-Struktur 502a.
  • Die Absorber-Struktur 502a kann einen Teils des zum Belichten der Beschichtungsmaske 100 emittierten Lichts 511 absorbieren. Mittels Belichtens kann Energie (Lichtenergie), mit Licht als Energieträger, auf die Absorber-Struktur 502a übertragen und in thermische Energie umgewandelt werden, wobei die belichteten Bereiche der Absorber-Struktur 502a erwärmt werden können. Dazu kann Absorber-Struktur 502a ein lichtabsorbierendes Material aufweisen, das auf die Wellenlänge oder den Wellenlängenbereich des zum Belichten emittierten oder zum Belichten verwendeten Lichts 511 abgestimmt sein kann, so dass mehr Licht 511 von der Absorber-Struktur 502a absorbiert als reflektiert werden kann.
  • Das lichtabsorbierende Material der Absorber-Struktur 502a kann beispielsweise als lichtabsorbierende Schicht oder Beschichtung auf einer Oberfläche des transparenten Trägermaterials 502t eingerichtet sein. Beispielsweise kann das lichtabsorbierende Material der Absorber-Struktur 502a neben der Reflektor-Struktur 502r direkt auf der Oberfläche des transparenten Trägermaterials 502t als strukturierte Schicht, z.B. als Gitter, in Streifen oder in Gräben, angeordnet sein.
  • Alternativ kann die lichtabsorbierende Beschichtung der Absorber-Struktur 502a die Reflektor-Struktur 502r zumindest teilweise bedecken. Beispielsweise kann die lichtabsorbierende Beschichtung der Absorber-Struktur 502a die Reflektor-Struktur 502r vollständig bedecken.
  • Ferner kann die Schichtdicke der lichtabsorbierenden Beschichtung derart eingerichtet sein, dass die Absorber-Struktur 502a lichtundurchlässig oder im Wesentlichen lichtundurchlässig (teiltransparent) für Licht mit einer Wellenlänge aus dem vorgegebenen Wellenlängenbereich ist. Beispielsweise kann die Absorber-Struktur 502a oder das lichtabsorbierende Material der Absorber-Struktur 502a einen Transmissionsgrad für Licht mit einer Wellenlänge aus dem vorgegebenen Wellenlängenbereich in einem Bereich von ungefähr 0% bis ungefähr 30% aufweisen. Ferner kann die Absorber-Struktur 502a oder das lichtabsorbierende Material der Absorber-Struktur 502a einen Reflexionsgrad für Licht mit einer Wellenlänge aus dem vorgegebenen Wellenlängenbereich in einem Bereich von ungefähr 0% bis ungefähr 40% aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 0% bis ungefähr 20%.
  • Zum Beschichten des Substrats mit Targetmaterial 512s kann auf der Absorber-Struktur 502a das Targetmaterial 512s (z.B. als Schicht) angeordnet werden. Dazu kann die Absorber-Struktur 502a vor dem Belichten der Beschichtungsmaske 100 mit Targetmaterial 512s beschichtet werden, z.B. derart, dass das Targetmaterial 512s die Absorber-Struktur 502a zumindest teilweise bedeckt. Das auf der Absorber-Struktur 502a angeordnete Targetmaterial 512s kann von den erwärmten Bereichen der Absorber-Struktur 502a abdampfen und auf das Substrat 302 übertragen werden.
  • Dabei kann die Reflektor-Struktur 502r die räumliche Materialverteilung definieren mit der das Targetmaterial 512s verdampft und auf das Substrat 302 übertragen werden kann. Beispielsweise können die Teile des Targetmaterials, die über der Reflektor-Struktur angeordnet sind, während des Belichtens 511 nicht verdampft werden, und z.B. auf der Beschichtungsmaske verbleiben. Dadurch kann die Form und/oder Geometrie der Reflektor-Struktur 502r und/oder der Absorber-Struktur 502a auf die Beschichtung des Substrats abgebildet werden.
  • Nach der Beschichtung kann die Beschichtungsmaske 100 beispielsweise erneut mit einem Targetmaterial bedeckt werden, so dass eine weitere Beschichtung erfolgen kann. Anschaulich können Reflektor-Struktur 502r und Absorber-Struktur 502a derart auf dem transparenten Trägermaterial 502t befestigt sein, dass sich die Reflektor-Struktur 502r und die Absorber-Struktur 502a nicht aufgrund des Belichtens der Beschichtungsmaske 100 von dem transparenten Trägermaterial 502t ablösen.
  • 6 veranschaulicht ein Verfahren 600 zum Beschichten eines Substrats 302 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Ansicht. Das Verfahren kann in 602 Folgendes aufweisen: Anordnen einer Beschichtungsmaske relativ zu dem Substrat derart, dass ein auf einer Absorber-Struktur der Beschichtungsmaske angeordnetes Material in körperlichem Kontakt zu dem Substrat gebracht wird. Die Beschichtungsmaske kann dabei eingerichtet sein, wie vorangehend beschrieben ist.
  • Ferner kann das Verfahren in 604 Folgendes aufweisen:
    Belichten der Absorber-Struktur derart, dass das auf der Absorber-Struktur angeordnete Material zumindest teilweise auf das Substrat übertragen wird. Zum Belichten kann mittels einer Belichtungsquelle Licht erzeugt und mit einer Lichtverteilung in Richtung der Beschichtungsmaske emittiert werden. Die Lichtverteilung des emittierten Lichts kann eine räumliche Verteilung der Lichtintensität oder eine räumliche Verteilung der Energiedichte des emittierten Lichts bezeichnen. Die Lichtverteilung des emittierten Lichts kann derart eingerichtet sein, dass die Absorber-Struktur mit einer Energiedichte belichtet werden kann, die größer ist als eine vordefinierte Energiedichte.
  • Zum Belichten kann die Lichtquelle aktiviert und in einen Betriebszustand gebracht werden, in dem die Lichtquelle Licht mit einer Lichtintensität größer ist als eine vordefinierte Lichtintensität emittiert. Das Aktivieren der Lichtquelle kann das elektrische Versorgen der Lichtquelle aufweisen, so dass die Lichtquelle zum Leuchten angeregt wird. Beispielsweise kann eine Stromquelle über eine Gasentladungslampe oder eine Blitzlampe entladen werden, so dass Strom durch die Gasentladungslampe oder die Blitzlampe hindurch fließt.
  • Ferner kann das Aktivieren der Lichtquelle das Erzeugen eines Lichtblitzes aufweisen (anschaulich ist die Lichtquelle dann beispielsweise als eine Blitzlampe eingerichtet). Dabei kann die mindestens eine Lichtquelle für eine vordefinierte Zeitspanne Licht emittieren. Die vordefinierte Zeitspanne kann beispielsweise kürzer sein als 1 ms, z.B. kürzer als 0,1 ms oder beispielsweise kürzer als 100 µs. Alternativ kann die vordefinierte Zeitspanne in einem Bereich von ungefähr 10 µs bis ungefähr 10 ms liegen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 100 µs bis ungefähr 1 ms.
  • Die Beschichtungsmaske und die Belichtungsquelle können derart relativ zueinander angeordnet werden, dass das emittierte Licht das transparente Trägermaterial der Beschichtungsmaske durchdringt und auf die Absorber-Struktur trifft. Dabei kann die Lichtquelle derart eingerichtet sein, dass die Lichtverteilung des emittierten Lichts ausreicht, um die Absorber-Struktur derart zu erwärmen und/oder zu bestrahlen, dass ein Teil des auf der Absorber-Struktur angeordneten Targetmaterials (verdampft und) auf das Substrat übertragen werden kann.
  • Die Absorber-Struktur kann mittels Belichtens (für einen Zeitraum in der Größenordnung der vordefinierten Zeitspanne) auf eine Temperatur erwärmt werden, die größer ist als eine vordefinierte Temperatur. Die vordefinierte Temperatur kann aufgrund des Verdampfungspunkts des Targetmaterials definiert sein. Beispielsweise kann die vordefinierte Temperatur größer sein als eine Siedetemperatur des Targetmaterials bei einem Siededruck des Targetmaterials, wobei der Siededruck von dem innerhalb der Prozesskammer bereitgestellten Gasdruck definiert werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Reflektor-Struktur derart eingerichtet sein, dass mittels Belichtens ein abgeschatteter Bereich der Absorber-Struktur auf eine Temperatur erwärmt werden kann, die kleiner als die vordefinierte Temperatur ist, wobei ein nicht abgeschatteter Bereich auf eine Temperatur erwärmt werden kann, die größer als die vordefinierte Temperatur ist.

Claims (11)

  1. Beschichtungsmaske (100) zum Beschichten eines Substrats (302), die Beschichtungsmaske (100) aufweisend: • einen plattenförmigen Träger (102) zum Abdecken des Substrats (302); • wobei der plattenförmige Träger (102) ein transparentes Trägermaterial (502t) und eine auf dem transparenten Trägermaterial (502t) angeordnete Absorber-Struktur (502a) aufweist; • wobei die Absorber-Struktur (502a) derart eingerichtet ist, dass ein auf der Absorber-Struktur (502a) angeordnetes Material (512s) beim Belichten der Absorber-Struktur (502a) zumindest teilweise verdampft werden kann zum Beschichten des Substrats (302) mit dem verdampften Material; und • wobei der plattenförmige Träger (102) mindestens eine seitliche Aussparung (104) aufweist, wobei die mindestens eine seitliche Aussparung (104) eingerichtet ist zum Aufnehmen einer Substrat-Haltestruktur (306), wenn die Beschichtungsmaske (100) in körperlichen Kontakt zu dem mittels der Substrat-Haltestruktur (306) gehaltenen Substrat (302) gebracht ist.
  2. Beschichtungsmaske (100) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Reflektor-Struktur (502r) zum Abschatten mindestens eines vordefinierten Bereichs der Absorber-Struktur (502a) beim Belichten.
  3. Beschichtungsmaske (100) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei in dem plattenförmigen Träger (102) eine Durchgangsöffnung (202) derart eingerichtet ist, dass diese von dem Substrat (302) abgedeckt wird, wenn die Beschichtungsmaske (100) in körperlichen Kontakt zu dem Substrat (302) gebracht ist, so dass eine Ablösestruktur (406) durch die Durchgangsöffnung (202) hindurch greifen und gegen das Substrat (302) pressen kann zum Ablösen der Beschichtungsmaske (100) von dem Substrat (302).
  4. Beschichtungsmaske (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens eine seitliche Aussparung (104) als Falz oder Fase ausgebildet ist und sich zumindest teilweise entlang einer Kante (102k) des plattenförmigen Trägers (102) erstreckt.
  5. Beschichtungsanordnung (300) aufweisend: • eine Prozesskammer (522); • eine in der Prozesskammer (522) angeordnete Beschichtungsmaske (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4; • eine Lichtquelle (504) zum Belichten einer Absorber-Struktur (502a) der Beschichtungsmaske (100) derart, dass ein auf der Absorber-Struktur (502a) der Beschichtungsmaske (100) angeordnetes Material (512s) mittels des Belichtens verdampft werden kann; und • eine in der Prozesskammer (522) angeordnete Substrat-Haltestruktur (306), wobei die Substrat-Haltestruktur (306) derart eingerichtet ist, dass ein mittels der Substrat-Haltestruktur (306) gehaltenes Substrat (302) und die Beschichtungsmaske (100) derart relativ zueinander angeordnet werden können, dass das mittels der Substrat-Haltestruktur (306) gehaltene Substrat (302) mit dem verdampften Material beschichtet wird.
  6. Beschichtungsanordnung (300) gemäß Anspruch 5, ferner aufweisend: eine Ablösestruktur (406) derart eingerichtet, dass diese durch ein Durchgangsloch (202) in der Beschichtungsmaske (100) hindurch gegen das Substrat (302) pressen kann.
  7. Beschichtungsanordnung (300) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Beschichtungsmaske (100) derart eingerichtet ist, dass eine Oberfläche (302o) eines mittels der Substrat-Haltestruktur (306) gehaltenen Substrats (302) vollständig abgedeckt werden kann.
  8. Verfahren (600) zum Beschichten eines Substrats (302), das Verfahren (600) aufweisend: • Anordnen einer Beschichtungsmaske (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 relativ zu dem Substrat (302) derart, dass ein auf einer Absorber-Struktur (502a) der Beschichtungsmaske (100) angeordnetes Material (512s) in körperlichem Kontakt zu dem Substrat (302) gebracht wird; • Belichten der Absorber-Struktur (502a) derart, dass das auf der Absorber-Struktur (502a) angeordnete Material (512s) zumindest teilweise auf das Substrat (302) übertragen wird.
  9. Verfahren (600) gemäß Anspruch 8, wobei das Anordnen der Beschichtungsmaske (100) ein im Wesentlichen vollständiges Abdecken einer Oberfläche (302o) des Substrats (302) mittels der Beschichtungsmaske (100) aufweist.
  10. Verfahren (600) gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, ferner aufweisend: Pressen einer Ablösestruktur (406) durch die Beschichtungsmaske (100) hindurch gegen das Substrat (302).
  11. Verfahren (600) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Pressen der Ablösestruktur (406) gegen das Substrat (302) derart erfolgt, dass ein erster Druck mit dem gegen einen ersten Bereich (411) des Substrats (302) gepresst wird verschieden ist von einem zweiten Druck mit dem gegen einen zweiten Bereich (421) des Substrats (302) gepresst wird, wobei der erste Bereich (411) von dem zweiten Bereich (421) verschieden ist.
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US20060042747A1 (en) * 2004-08-30 2006-03-02 Myung-Won Song Lamination apparatus and laser-induced thermal imaging method using the same
DE102009041324A1 (de) * 2009-09-15 2011-03-24 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von organischen photoaktiven Bauelementen, insbesondere von organischen Leuchtdioden

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