DE102015105049B4 - Transport device for transporting a substrate in a process chamber and processing arrangement - Google Patents
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Abstract
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Transportvorrichtung (100) zum Transportieren eines Substrats in einer Prozesskammer Folgendes aufweisen: mindestens zwei Transportwalzen (102), welche eine Transportebene (101e) definieren, in welcher das Substrat mittels der Transportvorrichtung (100) transportiert wird; eine unterhalb der Transportebene (101e) zwischen den mindestens zwei Transportwalzen (102) angeordnete Reflektorstruktur (104), welche zumindest eine Oberfläche (104r) aufweist, die sich entlang der Transportebene (101e) erstreckt, wobei die Reflektorstruktur (104) mehrere Öffnungen (104o) aufweist, welche sich von der Oberfläche (104r) aus durch die Reflektorstruktur (104) hindurch erstrecken; mehrere Roll-Elemente (106), welche jeweils drehbar gelagert sind und derart an der Reflektorstruktur (104) befestigt sind, dass sich jedes der mehreren Roll-Elemente (106) teilweise durch jeweils eine der mehreren Öffnungen (104o) in der Reflektorstruktur (104) hindurch erstreckt zum Abstützen des transportierten Substrats mittels der mehrere Roll-Elemente (106) zwischen den mindestens zwei Transportwalzen (102).According to various embodiments, a transport device (100) for transporting a substrate in a process chamber may comprise: at least two transport rollers (102) defining a transport plane (101e) in which the substrate is transported by means of the transport device (100); a reflector structure (104) arranged below the transport plane (101e) between the at least two transport rollers (102) and having at least one surface (104r) extending along the transport plane (101e), the reflector structure (104) having a plurality of openings (104o ) extending through the reflector structure (104) from the surface (104r); a plurality of rolling members (106), each rotatably mounted and secured to the reflector structure (104), such that each of the plurality of rolling elements (106) partially extends through each one of the plurality of openings (104o) in the reflector structure (104 ) for supporting the transported substrate by means of the plurality of rolling elements (106) between the at least two transport rollers (102).
Description
Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrats in einer Prozesskammer und eine Prozessieranordnung.The invention relates to a transport device for transporting a substrate in a process chamber and a processing arrangement.
Im Allgemeinen können Werkstoffe oder Substrate, wie plattenförmige Substrate, Glasscheiben, Wafer, Folien oder andere Träger, prozessiert, z. B. erwärmt, getrocknet oder getempert werden. Beispielsweise können Substrate, z. B. Platten, Gläser, Wafer, Halbzeuge, Werkzeuge oder andere Verarbeitungsgüter, in einer Prozesskammer mit elektromagnetischer Strahlung (z. B. mit infrarotem, sichtbaren und/oder ultraviolettem Licht) bestrahlt werden. Anschaulich kann das Bestrahlen (auch als Belichten bezeichnet) dazu genutzt werden, Energie in das zu bestrahlende bzw. zu belichtende Substrat einzutragen. Mittels eines Energieeintrags können beispielsweise chemische Prozesse und/oder physikalische Prozesse in dem Substrat selbst oder in einem Material auf dem Substrat angeregt werden, z. B. eine chemische Reaktion, Diffusion, Sintern, Kristallwachstum, Ausheilvorgänge im Kristallgitter des Materials oder Ähnliches.In general, materials or substrates, such as plate-shaped substrates, glass sheets, wafers, films or other carriers, processed, for. B. heated, dried or tempered. For example, substrates, e.g. As plates, glasses, wafers, semi-finished products, tools or other materials to be processed in a process chamber with electromagnetic radiation (eg., Infrared, visible and / or ultraviolet light) are irradiated. Illustratively, the irradiation (also referred to as exposure) can be used to input energy into the substrate to be irradiated or exposed. By means of an energy input, for example, chemical processes and / or physical processes can be excited in the substrate itself or in a material on the substrate, eg. As a chemical reaction, diffusion, sintering, crystal growth, annealing processes in the crystal lattice of the material or the like.
In
Mittels Blitzlampen kann elektromagnetische Strahlung mit vergleichsweise großer Intensität gepulst erzeugt werden, so dass ein Substrat beispielsweise mit einer entsprechend großen Bestrahlungsstärke zeitlich gepulst bestrahlt werden kann. Zum Belichten großer Substrate, z. B. Glasplatten mit einer Breite von mehr als einem Meter, oder zum gleichzeitigen Belichten einer Vielzahl von Substraten, können lange Blitzlampen zum Einsatz kommen, z. B. Blitzlampen mit einer Länge von mehr als einem Meter. Diese Blitzlampen können wassergekühlt sein, wobei herkömmlicherweise eine Gasentladungsröhre (die als Blitzlampe betrieben werden kann) koaxial in einem Hüllrohr angeordnet ist. Dabei kann Kühlwasser oder kaltes Gas zum Kühlen der Anordnung zwischen dem Hüllrohr und der Gasentladungsröhre geführt werden.By means of flashlamps electromagnetic radiation can be generated pulsed with comparatively high intensity, so that a substrate can be irradiated in a pulsed manner, for example, with a correspondingly high irradiance. For exposing large substrates, eg. As glass plates with a width of more than one meter, or for simultaneous exposure of a variety of substrates, long flash lamps can be used, for. B. Flash lamps with a length of more than one meter. These flashlamps may be water cooled, with conventionally a gas discharge tube (which may be operated as a flashlamp) coaxially disposed in a cladding tube. In this case, cooling water or cold gas for cooling the arrangement between the cladding tube and the gas discharge tube can be performed.
Im Allgemeinen kann eine Gasentladungsröhre, eine Gasentladungslampe bzw. eine Niederdruckgasentladungslampe als Blitzlampe betrieben werden. Eine Gasentladungsröhre weist herkömmlicherweise eine Kathode und eine Anode innerhalb einer gasgefüllten Glasröhre auf. Die Gasentladungsröhre kann mittels eines Treiberschaltkreises betrieben werden, welcher mit der Kathode und der Anode der Blitzlampe gekoppelt ist. Der Treiberschaltkreis kann beispielsweise einen Kondensator aufweisen, welcher durch die Gasentladungsröhre hindurch entladen werden kann. Da die Gasentladungsröhre ohne Plasma, also im nicht gezündeten Zustand einen Isolator darstellt, kann es notwendig sein, die Gasentladungsröhre mittels einer Zündspannung zu zünden. Dabei kann der Treiberschaltkreis derart eingerichtet sein, z. B. eine oder mehrere Spulen aufweisen, dass sich der Kondensator nach dem Zünden der Gasentladungsröhre in Form eines Entladungspulses (Strompulses) durch die Gasentladungsröhre hindurch entladen kann, beispielsweise in Form einer elektrischen Gasentladung unter Aussendung von Licht (sichtbarem Licht, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht). Beispielsweise kann der Treiberschaltkreis derart eingerichtet sein, dass die Dauer des Entladungspulses bzw. die Dauer der elektrischen Gasentladung kleiner als ungefähr 50 ms oder kleiner als ungefähr 5 ms ist oder kleiner als ungefähr 0,5 ms, so dass anschaulich ein Lichtblitz erzeugt wird. Mittels des Kondensators bzw. des Treiberschaltkreises kann ein Entladungspuls mit einer elektrischen Leistung im Kilowatt-Bereich oder Megawatt-Bereich bereitgestellt sein oder werden.In general, a gas discharge tube, a gas discharge lamp or a low-pressure gas discharge lamp can be operated as a flash lamp. A gas discharge tube conventionally has a cathode and an anode within a gas-filled glass tube. The gas discharge tube can be operated by means of a driver circuit which is coupled to the cathode and the anode of the flash lamp. The driver circuit may, for example, comprise a capacitor which can be discharged through the gas discharge tube. Since the gas discharge tube is an insulator without plasma, ie in the non-ignited state, it may be necessary to ignite the gas discharge tube by means of an ignition voltage. In this case, the driver circuit may be configured such. B. have one or more coils that the capacitor can discharge after the ignition of the gas discharge tube in the form of a discharge pulse (current pulse) through the gas discharge tube, for example in the form of an electric gas discharge with the emission of light (visible light, UV light and / or infrared light). For example, the driver circuit may be configured such that the duration of the discharge pulse or the duration of the electrical gas discharge is less than about 50 ms or less than about 5 ms or less than about 0.5 ms, so that a flash of light is generated. By means of the capacitor or the driver circuit, a discharge pulse with an electric power in the kilowatt range or megawatt range can be or be provided.
Die Blitzlampe kann beispielsweise mittels eines elektrischen Zündpulses aktiviert (gezündet) werden, wobei sich erst nach dem Zünden der Blitzlampe der Kondensator des Treiberschaltkreises durch die Blitzlampe hindurch entladen kann. Anschaulich kann eine Blitzlampe selbst als ein Schalter fungieren, da die Blitzlampe unterhalb der Selbstzündspannung den Treiberschaltkreis unterbricht. Somit kann zum Betreiben einer Gasentladungsröhre als Blitzlampe (oder Gasentladungslampe) eine Zündvorrichtung benötigt werden, welche die Gasentladungsröhre derart beeinflusst, dass der an die Gasentladungsröhre gekoppelte Kondensator des Treiberschaltkreises durch die dann nach dem Zünden elektrisch leitende Gasentladungsröhre entladen werden kann.The flash lamp can be activated (ignited), for example, by means of an electric ignition pulse, whereby the capacitor of the driver circuit can not discharge through the flash lamp until the flash lamp has been ignited. Clearly, a flash lamp itself can act as a switch because the flash lamp below the auto-ignition voltage breaks the driver circuit. Thus, to operate a gas discharge tube as a flashlamp (or gas discharge lamp), an igniter may be needed which affects the gas discharge tube such that the capacitor of the driver circuit coupled to the gas discharge tube can be discharged by the gas discharge tube then electrically conductive after ignition.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Prozessieranordnung zum Bestrahlen eines Substrats mindestens eine Prozesskammer aufweisen sowie eine Transportvorrichtung zum Transportieren und/oder Positionieren des Substrats innerhalb eines Bestrahlungsbereichs der Prozesskammer. Die Prozesskammer kann als Vakuumkammer, Überdruckkammer oder Atmosphärendruck-Kammer eingerichtet sein oder werden. In oder an der Prozesskammer kann eine Bestrahlungsvorrichtung derart bereitgestellt sein oder werden, dass das Substrat in dem Bestrahlungsbereich bestrahlt werden kann. Die Bestrahlungsvorrichtung kann beispielsweise eine Gasentladungsröhre oder eine Anordnung mit mehreren Gasentladungsröhren aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Gasentladungsröhre derart eingerichtet sein, z. B. mit einem entsprechenden Treiberschaltkreis gekoppelt sein, dass sie als Blitzlampe betrieben werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Gasentladungsröhre längserstreckt sein, z. B. zylinderförmig, mit einer Länge von mehr als 1 m, z. B. mit einer Länge in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 5 m.According to various embodiments, a processing arrangement for irradiating a substrate may have at least one process chamber and a transport device for transporting and / or positioning the substrate within an irradiation area of the process chamber. The process chamber may be or may be configured as a vacuum chamber, an overpressure chamber or an atmospheric pressure chamber. In or on the process chamber, an irradiation device may be or may be provided such that the substrate can be irradiated in the irradiation area. The irradiation device may, for example, a gas discharge tube or an arrangement with have a plurality of gas discharge tubes. According to various embodiments, a gas discharge tube may be configured such. B. be coupled with a corresponding driver circuit that they can be operated as a flashlamp. According to various embodiments, the gas discharge tube may be elongate, e.g. B. cylindrical, with a length of more than 1 m, z. B. with a length in a range of about 1 m to about 5 m.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Bestrahlungsbereich innerhalb der Prozesskammer von einem Reflektor oder mehreren Reflektoren begrenzt sein oder definiert sein. Mit anderen Worten können Reflektoren oberhalb und/oder unterhalb der Bestrahlungsvorrichtung (z. B. auch unterhalb des zu bestrahlenden Substrats) angeordnet sein oder in die Bestrahlungsvorrichtung integriert sein oder werden. Ferner können Reflektoren den Bestrahlungsbereich seitlich begrenzen, sowohl parallel zur Transportrichtung als auch quer zur Transportrichtung. Somit kann eine Vorderseite des Substrats, welche zu der Bestrahlungsvorrichtung hin gerichtet ist, beispielsweise möglichst homogen bzw. mit einem vordefinierten Muster bestrahlt werden.According to various embodiments, the irradiation area within the process chamber may be limited or defined by one or more reflectors. In other words, reflectors may be arranged above and / or below the irradiation device (eg also below the substrate to be irradiated) or be integrated into the irradiation device. Furthermore, reflectors can limit the irradiation area laterally, both parallel to the transport direction and transversely to the transport direction. Thus, a front side of the substrate, which is directed towards the irradiation device, for example, as homogeneous as possible or be irradiated with a predefined pattern.
Ein Aspekt verschiedener Ausführungsformen kann anschaulich beispielsweise darin gesehen werden, eine Transportvorrichtung für eine Prozesskammer bereitzustellen, welche das Bestrahlen des mittels der Transportvorrichtung transportierten Substrats mit einem vordefinierten Muster (z. B. ein flächig homogenes Bestrahlen) ermöglicht, d. h. anschaulich soll die Transportvorrichtung das Bestrahlungsergebnis möglichst wenig beeinflussen. Gleichzeitig kann die Transportvorrichtung ein Durchbiegen bzw. Durchhängen eines Substrats während des Bestrahlens verhindern, d. h. anschaulich kann das mittels der Transportvorrichtung transportierte Substrat ausreichend gestützt werden. Somit können beispielsweise auch dünne Träger, z. B. Glasplatten mit einer Dicke in einem Bereich von ungefähr 100 μm bis ungefähr 1 mm, oder mit einer Dicke von weniger als ungefähr 4 mm, z. B. mit einer Dicke in einem Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 4 mm, prozessiert werden.Illustratively, one aspect of various embodiments can be seen, for example, in providing a transport device for a process chamber, which allows the substrate transported by the transport device to be irradiated with a predefined pattern (eg, a uniformly homogeneous irradiation), i. H. clearly the transport device should influence the irradiation result as little as possible. At the same time, the transport device can prevent sagging of a substrate during irradiation, i. H. clearly, the transported by means of the transport device substrate can be sufficiently supported. Thus, for example, thin carrier, z. Glass sheets having a thickness in a range of about 100 μm to about 1 mm, or a thickness of less than about 4 mm, e.g. With a thickness in a range of about 1 mm to about 4 mm.
Ferner kann ein anderer Aspekt verschiedener Ausführungsformen beispielsweise anschaulich darin gesehen werden, einen Reflektor in eine Transportvorrichtung für eine Prozesskammer derart zu integrieren, dass beispielsweise elektromagnetische Strahlung, welche das mittels der Transportvorrichtung transportierte Substrat durchdringt, wieder in Richtung des Substrats reflektiert werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein flächiger Reflektor zwischen mehreren (z. B. angetriebenen) Transportwalzen bereitgestellt sein oder werden, wobei der flächige Reflektor einen Bestrahlungsbereich einer Prozesskammer entlang zumindest einer Richtung (z. B., wenn das Substrat auf den Transportwalzen aufliegend transportiert wird, nach unten) begrenzt.Furthermore, another aspect of various embodiments, for example, can clearly be seen to integrate a reflector in a transport device for a process chamber such that, for example, electromagnetic radiation which penetrates the substrate transported by the transport device can be reflected back towards the substrate. According to various embodiments, a planar reflector may be provided between a plurality of (for example driven) transport rollers, wherein the planar reflector projects an irradiation area of a process chamber along at least one direction (eg when the substrate is transported on the transport rollers, down).
Ferner kann ein anderer Aspekt verschiedener Ausführungsformen beispielsweise anschaulich darin gesehen werden, eine Reflektorstruktur mit mindestens einer reflektierenden Oberfläche unterhalb einer Transortebene bereitzustellen, wobei die Transortebene von mehreren (z. B. angetriebenen) Transportwalzen definiert sein kann, wobei in die Reflektorstruktur Roll-Elemente integriert sind, wobei die Roll-Elemente an und/oder in der Reflektorstruktur gelagert sind.Further, another aspect of various embodiments may, for example, be illustratively provided by providing a reflector structure having at least one reflective surface beneath a plane of transport, wherein the plane of transport may be defined by a plurality of (eg driven) transport rollers, incorporating rolling elements into the reflector structure are, wherein the rolling elements are mounted on and / or in the reflector structure.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrats in einer Prozesskammer Folgendes aufweisen: mindestens zwei Transportwalzen, welche eine Transportebene definieren, in welcher das Substrat mittels der Transportvorrichtung transportiert wird; eine unterhalb der Transportebene zwischen den mindestens zwei Transportwalzen angeordnete Platte, welche zumindest eine Oberfläche aufweist, die sich entlang der Transportebene erstreckt, wobei die Platte mehrere Öffnungen aufweist, welche sich von der Oberfläche aus durch die Platte hindurch erstrecken; mehrere Roll-Elemente, welche jeweils drehbar gelagert sind und derart an der Platte befestigt sind, dass sich jedes der mehreren Roll-Elemente teilweise durch jeweils eine der mehreren Öffnungen in der Platte hindurch erstreckt zum Abstützen des transportierten Substrats mittels der mehrere Roll-Elemente zwischen den mindestens zwei Transportwalzen.According to various embodiments, a transport device for transporting a substrate in a process chamber may comprise: at least two transport rollers which define a transport plane in which the substrate is transported by means of the transport device; a plate disposed below the transport plane between the at least two transport rollers and having at least one surface extending along the transport plane, the plate having a plurality of apertures extending through the plate from the surface; a plurality of rolling elements, each rotatably mounted and secured to the plate such that each of the plurality of rolling elements extends partially through each one of the plurality of openings in the plate for supporting the transported substrate by means of the plurality of rolling elements the at least two transport rollers.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrats in einer Prozesskammer Folgendes aufweisen: mindestens zwei Transportwalzen, welche eine Transportebene definieren, in welcher das Substrat mittels der Transportvorrichtung transportiert wird; eine unterhalb der Transportebene zwischen den mindestens zwei Transportwalzen angeordnete Reflektorstruktur, welche zumindest eine Oberfläche aufweist, die sich entlang der Transportebene erstreckt, wobei die Reflektorstruktur mehrere Öffnungen aufweist, welche sich von der Oberfläche aus durch die Reflektorstruktur hindurch erstrecken; mehrere Roll-Elemente, welche jeweils drehbar gelagert sind und derart an und/oder in der Reflektorstruktur befestigt sind, dass sich jedes der mehreren Roll-Elemente teilweise durch jeweils eine der mehreren Öffnungen in der Reflektorstruktur hindurch erstreckt zum Abstützen des transportierten Substrats mittels der mehrere Roll-Elemente zwischen den mindestens zwei Transportwalzen.According to various embodiments, a transport device for transporting a substrate in a process chamber may comprise: at least two transport rollers which define a transport plane in which the substrate is transported by means of the transport device; a reflector structure disposed below the transport plane between the at least two transport rollers and having at least one surface extending along the transport plane, the reflector structure having a plurality of openings extending from the surface through the reflector structure; a plurality of rolling elements, each rotatably mounted and secured to and / or in the reflector structure such that each of the plurality of rolling elements extends partially through each one of the plurality of openings in the reflector structure for supporting the transported substrate by means of the plurality Rolling elements between the at least two transport rollers.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die mindestens zwei Transportwalzen eine Transportrichtung definieren, entlang welcher das Substrat transportiert wird. According to various embodiments, the at least two transport rollers may define a transport direction along which the substrate is transported.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Reflektorstruktur mindestens eine (elektromagnetische Strahlung bzw. Licht) reflektierende Oberfläche aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Reflektorstruktur mindestens eine Platte mit einer reflektierenden Oberfläche aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Reflektorstruktur einen T-Träger oder einen Doppel-T-Träger aufweisen, wobei sich der T-Träger oder der Doppel-T-Träger quer zur Substrattransportrichtung erstreckt.According to various embodiments, the reflector structure may have at least one (electromagnetic radiation or light) reflecting surface. According to various embodiments, the reflector structure may comprise at least one plate with a reflective surface. According to various embodiments, the reflector structure may comprise a T-bar or a double-T bar, wherein the T-bar or the double-T bar extends transversely to the substrate transport direction.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zumindest eine Oberfläche der Reflektorstruktur im Wesentlichen parallel zur Transportebene bereitgestellt sein oder werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zumindest eine Oberfläche der Reflektorstruktur eine (z. B. polierte) Metalloberfläche sein. Anschaulich kann die zumindest eine Oberfläche der Reflektorstruktur als nicht-diffuser Reflektor (d. h. als Spiegel) oder als diffuser Reflektor (z. B. eine weiße Oberfläche oder gebürstetes Metall) eingerichtet sein.According to various embodiments, the at least one surface of the reflector structure may or may not be provided substantially parallel to the transport plane. According to various embodiments, the at least one surface of the reflector structure may be a (eg, polished) metal surface. Illustratively, the at least one surface of the reflector structure may be configured as a non-diffuse reflector (i.e., as a mirror) or as a diffuse reflector (eg, a white surface or brushed metal).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jedes der Roll-Elemente eine Scheibe aufweisen, welche um deren Scheibenachse drehbar gelagert ist. Als Scheibe kann beispielsweise ein zylindrischer Körper bezeichnet werden, dessen Radius um ein Vielfaches (z. B. zweifaches, dreifaches, oder mehr als dreifaches) höher ist als dessen Dicke, wobei die Scheibenachse analog zur Zylinderachse definiert sein kann.According to various embodiments, each of the rolling elements may comprise a disc which is rotatably mounted about its disc axis. For example, a cylindrical body can be designated as a disk whose radius is many times (for example twice, three times, or more than three times) greater than its thickness, whereby the disk axis can be defined analogously to the cylinder axis.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Scheibe (welche als das jeweilige Roll-Element verwendet wird) einen Randbereich aufweisen, welcher dicker ist als ein Mittenbereich der Scheibe. Mit anderen Worten kann die Scheibe einen T-förmigen, bzw. doppel-T-förmigen Querschnitt aufweisen, z. B. im Querschnitt parallel zur (bzw. durch die) Scheibenachse.According to various embodiments, the disc (which is used as the respective rolling element) may have an edge region which is thicker than a central region of the disc. In other words, the disc may have a T-shaped or double-T-shaped cross-section, for. B. in cross-section parallel to (or through) the disk axis.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jedes der Roll-Elemente eine Kugel aufweisen, welche um eine Achse drehbar oder um mehrere Achsen drehbar gelagert ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kugel (welche als das jeweilige Roll-Element verwendet wird) an einer drehbar gelagerten Welle befestigt sein. Ferner kann die Kugel (welche als das jeweilige Roll-Element verwendet wird) teilweise in einer Lagerschale (welche z. B. mehrteilig ausgestaltet ist) aufgenommen sein, wobei die Lagerschale eine Ausnehmung aufweist, welche komplementär zur Form der Kugeloberfläche ist.According to various embodiments, each of the rolling elements may comprise a ball which is rotatable about an axis or rotatable about a plurality of axes. According to various embodiments, the ball (which is used as the respective rolling element) may be attached to a rotatably mounted shaft. Furthermore, the ball (which is used as the respective rolling element) may be partially accommodated in a bearing shell (which is designed, for example, in several parts), the bearing shell having a recess which is complementary to the shape of the ball surface.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jede der mehreren Öffnungen in der Reflektorstruktur an die Form des jeweiligen Roll-Elements derart angepasst sein, dass ein Spalt zwischen dem jeweiligen Roll-Element und der Reflektorstruktur bereitgestellt ist.According to various embodiments, each of the plurality of openings in the reflector structure may be adapted to the shape of the respective rolling element such that a gap is provided between the respective rolling element and the reflector structure.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Oberfläche der Reflektorstruktur und die Reflektorstruktur zum Reflektieren elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sein, wobei der Reflexionsgrad (z. B. der Gesamt-Reflexionsgrad) größer ist als 90%. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Oberfläche der Reflektorstruktur und die Reflektorstruktur zum Reflektieren elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sein, wobei der Reflexionsgrad (z. B. der Gesamt-Reflexionsgrad) größer ist als 80%. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Oberfläche der Reflektorstruktur und die Reflektorstruktur zum Reflektieren elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sein, wobei der Reflexionsgrad (z. B. der Gesamt-Reflexionsgrad) größer ist als 70%.According to various embodiments, the surface of the reflector structure and the reflector structure may be arranged to reflect electromagnetic radiation, the reflectance (eg, the total reflectance) being greater than 90%. According to various embodiments, the surface of the reflector structure and the reflector structure may be arranged to reflect electromagnetic radiation, the reflectance (eg, the total reflectance) being greater than 80%. According to various embodiments, the surface of the reflector structure and the reflector structure may be arranged to reflect electromagnetic radiation, the reflectance (eg, the total reflectance) being greater than 70%.
Generell kann Strahlung (z. B. elektromagnetische Strahlung) beispielsweise mittels verschiedener physikalischer Größen charakterisiert werden, wobei diese Charakterisierung wellenlängenabhängig sein kann. Die hierin beschrieben physikalischen Größen, welche zum Beschreiben der elektromagnetischen Strahlung genutzt werden, können sich auf eine Wellenlänge beziehen oder können über einen Wellenlängenbereich gemittelt sein, z. B. über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 800 nm. Dabei kann das Emissionsspektrum einer Bestrahlungsvorrichtung im Wesentlichen definieren, welcher Wellenlängenbereich betrachtet wird. Der Transmissionsgrad (auch als Transmissivität bezeichnet), der Reflexionsgrad (auch als Reflektivität bezeichnet, z. B. der hemisphärische Gesamtreflexionsgrad oder der gerichtete Gesamtreflexionsgrad)) und der Absorptionsgrad (z. B. der hemisphärische Gesamtabsorptionsgrad oder der gerichtete Gesamtabsorptionsgrad) können jeweils mittels Reflexions-Transmissions-Messungen ermittelt werden.In general, radiation (eg electromagnetic radiation) can be characterized, for example, by means of different physical quantities, wherein this characterization can be wavelength-dependent. The physical quantities described herein which are used to describe the electromagnetic radiation may refer to a wavelength or may be averaged over a range of wavelengths, e.g. Over a wavelength range of 400 nm to 800 nm. In this case, the emission spectrum of an irradiation device can essentially define which wavelength range is considered. The degree of transmittance (also referred to as transmissivity), the degree of reflection (also referred to as reflectivity, eg the total hemispherical reflectance or the total directional reflectance)) and the degree of absorption (eg the hemispherical total absorption or the directed total absorption) can each be determined by means of reflection Transmission measurements are determined.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportvorrichtung ferner eine Kühlvorrichtung aufweisen zum Kühlen der Reflektorstruktur, wobei die Kühlvorrichtung mit der Reflektorstruktur thermisch gekoppelt ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kühlvorrichtung mindestens einen Kanal aufweisen zum Führen von Kühlmittel, z. B. Kühlwasser.According to various embodiments, the transport device may further comprise a cooling device for cooling the reflector structure, wherein the cooling device is thermally coupled to the reflector structure. According to various embodiments, the cooling device may comprise at least one channel for guiding coolant, e.g. B. cooling water.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Prozessieranordnung Folgendes aufweisen: eine Prozesskammer mit einer Bestrahlungsvorrichtung zum Bestrahlen eines Substrats innerhalb eines Bestrahlungsbereichs; eine Transportvorrichtung (wie hierin beschrieben ist) zum Transportieren des Substrats in den Bestrahlungsbereich hinein und/oder aus dem Bestrahlungsbereich heraus.According to various embodiments, a processing arrangement may comprise: a process chamber having an irradiation device for irradiating a substrate within an irradiation area; a Transporting device (as described herein) for transporting the substrate into the irradiation area and / or out of the irradiation area.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Bestrahlungsvorrichtung mindestens eine Gasentladungsröhre aufweisen, wobei die mindestens eine Gasentladungsröhre mit einem Treiberschaltkreis derart gekoppelt und der Treiberschaltkreis derart eingerichtet ist, dass die Gasentladungsröhre als Blitzlampe betrieben werden kann.According to various embodiments, the irradiation device may comprise at least one gas discharge tube, wherein the at least one gas discharge tube is coupled to a driver circuit and the driver circuit is arranged such that the gas discharge tube can be operated as a flashlamp.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Prozessieranordnung Folgendes aufweisen: eine Prozesskammer mit einer Bestrahlungsvorrichtung zum Bestrahlen eines Substrats innerhalb eines Bestrahlungsbereichs; eine Transportvorrichtung zum Transportieren des Substrats in den Bestrahlungsbereich hinein und/oder aus dem Bestrahlungsbereich heraus, wobei die Transportvorrichtung mindestens zwei Transportwalzen aufweist, welche eine Transportebene definieren, in welcher das Substrat mittels der Transportvorrichtung transportiert wird, wobei die Bestrahlungsvorrichtung oberhalb der Transportebene angeordnet ist; eine unterhalb der Transportebene angeordnete flächige Reflektorstruktur (welche den Bestrahlungsbereich begrenzt) zum Reflektieren von elektromagnetischer Strahlung, welche von der Bestrahlungsvorrichtung emittiert wird; mehrere Roll-Elemente, welche jeweils drehbar gelagert an der flächigen Reflektorstruktur befestigt sind zum Abstützen des Substrats während des Transportierens in dem Bestrahlungsbereich.According to various embodiments, a processing arrangement may comprise: a process chamber having an irradiation device for irradiating a substrate within an irradiation area; a transport device for transporting the substrate into the irradiation area and / or out of the irradiation area, the transport device having at least two transport rollers which define a transport plane in which the substrate is transported by the transport device, the irradiation device being arranged above the transport plane; a planar reflector structure (which limits the irradiation area) arranged below the transport plane for reflecting electromagnetic radiation emitted by the irradiation device; a plurality of rolling elements, which are each mounted rotatably mounted on the flat reflector structure for supporting the substrate during transporting in the irradiation area.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich mindestens eine Oberfläche der flächigen Reflektorstruktur parallel zur Transportebene erstrecken. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Bestrahlungsvorrichtung mindestens eine Gasentladungsröhre aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die mindestens eine Gasentladungsröhre mit einem Treiberschaltkreis derart gekoppelt und der Treiberschaltkreis derart eingerichtet sein, dass die Gasentladungsröhre als Blitzlampe betrieben werden kann.According to various embodiments, at least one surface of the flat reflector structure may extend parallel to the transport plane. According to various embodiments, the irradiation device may comprise at least one gas discharge tube. According to various embodiments, the at least one gas discharge tube may be coupled to a driver circuit and the driver circuit configured such that the gas discharge tube may be operated as a flashlamp.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jedes der mehreren Roll-Elemente eine Scheibe, eine Walze oder eine Kugel aufweisen.According to various embodiments, each of the plurality of rolling elements may comprise a disk, a roller or a ball.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die flächige Reflektorstruktur mindestens eine Platte mit einer lichtreflektierenden Oberfläche aufweisen, wobei die lichtreflektierende Oberfläche der Bestrahlungsvorrichtung zugewandt ist, wobei die mehreren Roll-Elemente unterhalb der mindestens einen Platte gelagert sind und sich teilweise durch jeweils eine Öffnung in der mindestens einen Platte hindurch erstrecken, so dass das Substrat mittels der mehreren Roll-Elemente oberhalb der mindestens einen Platte gestützt werden kann.According to various embodiments, the planar reflector structure may comprise at least one plate with a light-reflecting surface, the light-reflecting surface facing the irradiation device, wherein the plurality of rolling elements are mounted below the at least one plate and partially through each opening in the at least one plate extend therethrough, so that the substrate can be supported by means of the plurality of rolling elements above the at least one plate.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die mindestens eine Platte der Reflektorstruktur mehrere weitere Öffnungen aufweisen, wobei die mindestens zwei Transportwalzen der Transportvorrichtung jeweils mehrere ringförmige Vorsprünge aufweisen, welche sich teilweise durch die entsprechenden mehreren weiteren Öffnungen hindurch erstrecken.According to various embodiments, the at least one plate of the reflector structure may have a plurality of further openings, wherein the at least two transport rollers of the transport device each have a plurality of annular projections which extend partially through the corresponding plurality of further openings.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozessieranordnung ferner eine Seitenreflektor-Struktur aufweisen, welche sich oberhalb der Transportebene in mindestens eine Richtung parallel zur Transportebene erstreckt, wobei die Seitenreflektor-Struktur den Bestrahlungsbereich seitlich begrenzt.According to various embodiments, the processing arrangement may further comprise a side reflector structure which extends above the transport plane in at least one direction parallel to the transport plane, the side reflector structure laterally delimiting the irradiation area.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozessieranordnung ferner eine Kühlvorrichtung aufweisen, welche mit der flächigen Reflektorstruktur gekuppelt ist zum Kühlen der flächigen Reflektorstruktur.According to various embodiments, the processing arrangement may further comprise a cooling device, which is coupled to the planar reflector structure for cooling the planar reflector structure.
Das Substrat, z. B. ein Glassubstrat, ein Kunststoffsubstrat (z. B. aufweisend PET (Polyethylenterephthalat), PMMA (Polymethylmethacrylat) und/oder PC (Polycarbonat)) oder ein Saphir-Glas (transparentes Al2O3) kann eine gewisse Transparenz, anschaulich eine Durchlässigkeit für elektromagnetische Strahlung, aufweisen.The substrate, for. Example, a glass substrate, a plastic substrate (eg, comprising PET (polyethylene terephthalate), PMMA (polymethyl methacrylate) and / or PC (polycarbonate)) or a sapphire glass (transparent Al 2 O 3 ) may have a certain transparency, vividly a permeability for electromagnetic radiation.
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
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.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form 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” 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.As used herein, the terms "connected," "connected," and "coupled" are used to describe both direct and indirect connection, direct or indirect connection, and direct or indirect coupling. In the figures, identical or similar elements are provided with identical reference numerals, as appropriate.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein so genannter Gegenreflektor (auch als Bodenreflektor bezeichnet), welcher von der Bestrahlungsvorrichtung (z. B. einer Blitzlampe) aus gesehen hinter dem zu bestrahlenden Substrat angeordnet ist, die für das Bestrahlen (z. B. das Kurzzeittempern) zur Verfügung stehende Lichtmenge bei der Behandlung von transparenten Substraten erhöhen.According to various embodiments, a so-called counter-reflector (also referred to as a bottom reflector), which is arranged behind the irradiation substrate by the irradiation device (eg a flashlamp), can be used for the irradiation (eg the short-term annealing) Increase the available amount of light in the treatment of transparent substrates.
Je hochreflektierender dieser Reflektor ist, desto mehr Licht steht für den Prozess (z. B. einen thermischen Prozess) an einer Schicht, welche auf dem Substrat aufgebracht sein kann, zur Verfügung. Ferner kann somit auch die Leistung der Blitzlampe verringert werden, um das gleiche Bestrahlungsergebnis zu erreichen. Eine geringere Lampenleistung verringert beispielsweise die notwendige elektrische Energie, die Rückkühlleistung des Gegenreflektors und reduziert den Lampenverschleiß. Somit reduzieren sich die Betriebskosten.The highly reflective this reflector is, the more light is available for the process (eg, a thermal process) on a layer that may be deposited on the substrate. Furthermore, the power of the flash lamp can thus also be reduced in order to achieve the same irradiation result. A lower lamp power, for example, reduces the necessary electrical energy, the re-cooling power of the counter-reflector and reduces the lamp wear. This reduces operating costs.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Transportvorrichtung mit mehreren Transportwalzen (auch als Transportrollen bezeichnet) bereitgestellt zum Antreiben und Unterstützen von horizontalen oder geneigten, flachen, transparenten Substraten im Bereich eines Gegenreflektors (z. B. in Transportrichtung gesehen vor und/oder nach einem Gegenreflektor) bei einer RTP-Behandlung (auch als Kurzzeittempern bezeichnet). Ferner kann die Transportvorrichtung mit mehreren Stützwalzen, Stützscheiben oder Stützkugeln aufweisen (auch als Roll-Elemente bezeichnet) zum Unterstützen der Substrate oberhalb des Gegenreflektors.According to various embodiments, a transport device with a plurality of transport rollers (also referred to as transport rollers) is provided for driving and supporting horizontal or inclined, flat, transparent substrates in the region of a counter-reflector (eg in front of and / or behind a counter-reflector in the transport direction) an RTP treatment (also referred to as short-term tempering). Furthermore, the transport device may comprise a plurality of support rollers, support disks or support balls (also referred to as rolling elements) for supporting the substrates above the counter-reflector.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Transportwalzen der Transportvorrichtung angetrieben sein. Ferner können die Roll-Elemente (oder anschaulich drehbar gelagerte Stützelemente) frei drehend gelagert sein, d. h. nicht angetrieben sein. Anschaulich können nur die Transportwalzen der Transportvorrichtung mit einem Antrieb gekuppelt sein oder werden.According to various embodiments, the transport rollers of the transport device may be driven. Furthermore, the rolling elements (or vividly rotatably mounted support elements) can be freely rotatably mounted, d. H. not be driven. Clearly, only the transport rollers of the transport device can be coupled to a drive or be.
Mehrere Blitzlampen (d. h. als Blitzlampen betriebene Gasentladungsröhren) können beispielsweise als ein Lampenfeld bereitgestellt sein oder werden. Die Ausdehnung des Lampenfeldes und des Gegenreflektors kann quer zur Transportrichtung größer sein als die Substratbreite. Ferner kann beispielsweise die Ausdehnung des Lampenfeldes und des Gegenreflektors in Substrat-Transportrichtung größer sein als der notwendige Stützabstand, welcher beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 200 mm bis ungefähr 300 mm liegen kann, für die transparenten Substrate, z. B. Glassubstrate. Ist der Stützabstand bei dünnen Glassubstraten zu groß, biegt sich das Glassubstrat durch das Eigengewicht zu stark nach unten, um mittels der Prozessieranordnung effizient prozessiert werden zu können. Dies ist besonders bei dünnen Glassubstraten der Fall. Beim Auflaufen auf die nächste Transportwalze kann dies besonders bei dünnen Substraten und hohen Transportgeschwindigkeiten zu Glasbruch führen. Eine Abstützung des Substrats (z. B. innerhalb des Bestrahlungsbereichs) mittels Roll-Elementen kann also notwendig oder hilfreich sein.For example, multiple flashlamps (ie, gas discharge tubes operated as flashlamps) may or may not be provided as a lamp array. The extent of the lamp field and the counter reflector may be greater than the width of the substrate transversely to the transport direction. Furthermore, for example, the extent of the lamp field and the counter-reflector in the substrate transport direction may be greater than the necessary support distance, which may for example be in a range of about 200 mm to about 300 mm, for the transparent substrates, for. B. glass substrates. If the support distance is too large for thin glass substrates, it bends the glass substrate by its own weight too much down to be processed efficiently by means of the processing arrangement can. This is especially the case with thin glass substrates. When running onto the next transport roller, this can lead to glass breakage, especially with thin substrates and high transport speeds. A support of the substrate (eg within the irradiation area) by means of rolling elements can therefore be necessary or helpful.
Beispielsweise kann ein horizontal transportiertes Glassubstrat in einer Prozesskammer, in welchen ein Beschichtungsprozess oder auch Bestrahlungsprozess stattfindet, mittels so genannter Scheibentransportwalzen (auch als Scheibentransportrollen bezeichnet) bewegt und/oder abgestützt werden. Die Scheibentransportwalzen können beispielsweise in einem Abstand (entlang der Transportrichtung) von ungefähr 200 mm bis 300 mm angeordnet sein oder werden und an deren Endabschnitten gelagert sein oder werden. Jede der Scheibentransportwalzen kann beispielsweise mehrere schmale Scheiben aufweisen, welche auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind.For example, a horizontally transported glass substrate can be moved and / or supported in a process chamber in which a coating process or irradiation process takes place by means of so-called disk transport rollers (also referred to as disk transport rollers). For example, the disc transport rollers may be arranged at a distance (along the transporting direction) of about 200 mm to 300 mm and stored at the end portions thereof. For example, each of the disk feed rollers may have a plurality of narrow disks arranged on a common shaft.
Die zum Transportieren eines Substrats in einer Prozesskammer verwendeten Transportwalzen bzw. Scheibentransportwalzen, können beispielsweise mittels Ketten oder Zahnriemen synchron angetrieben werden. Dabei können beispielsweise die schmalen Scheiben einer jeweils angetriebenen Scheibentransportwalze bei Beschichtungsprozessen eine so genannte Gegensputterebene oder bei Bestrahlungsprozessen einen genannten Gegenreflektor an dafür eingebrachten Ausschnitten (auch als Öffnungen bezeichnet) durchdringen.The transport rollers or disc transport rollers used for transporting a substrate in a process chamber can be driven synchronously, for example by means of chains or toothed belts. In this case, for example, the narrow slices of a respective driven disc transport roller in coating processes a so-called Gegensputterebene or irradiation processes a counter-reflector to penetrate cutouts (also referred to as openings) penetrate.
Scheibentransportwalzen, welche beispielsweise angetrieben sind, zum Transportieren eines auf den Scheiben der Scheibentransportwalze aufliegenden Substrats können beispielsweise bei einem in einer Prozesskammer durchgeführten RTP-Verfahren verwendet werden. Dabei können die schmalen Scheiben der jeweiligen Scheibentransportwalze durch Ausschnitte im Gegenreflektor hindurchgreifen. Damit die Scheiben der Scheibentransportwalze nicht am Gegenreflektor schleifen, muss ein ausreichender Spalt vorgesehen sein oder werden. Absorption der Lichtstrahlung kann beispielsweise zur Erwärmung der Scheibentransportwalze führen, die somit eine Wärmedehnung erfährt. Wärme kann allgemein beispielsweise in einer Vakuumumgebung schlecht abgeführt werden. Bei einer Temperaturerhöhung von beispielsweise 150°C und einer Länge (beispielsweise einer Scheibentransportwalze) von 3400 mm hat dies bei Edelstahl eine Wärmedehnung von ungefähr 5 mm zur Folge. Ferner sollten beispielsweise 1 mm zusätzlich für Fertigungsungenauigkeiten vorgehalten werden. Der Spalt zwischen den Scheiben der Scheibentransportwalze und dem Gegenreflektor müsste bei einseitiger Festlagerung also beispielsweise mehr als 6 mm breit sein. Bei symmetrischer Lagerung zur Breitenmitte wären beispielsweise wenigstens 3,5 mm notwendig.Disk feed rollers which are driven, for example, for transporting a substrate resting on the disks of the disk feed roller can be used, for example, in an RTP method carried out in a process chamber. The narrow discs of the respective disc transport roller can reach through cutouts in the counter reflector. So that the discs of the disc transport roller do not grind on the counter-reflector, a sufficient gap must be or will be provided. Absorption of the light radiation can, for example, lead to heating of the disk transport roller, which thus experiences thermal expansion. Heat generally can be dissipated poorly, for example, in a vacuum environment. At a temperature increase of, for example, 150 ° C and a length (for example, a disc transport roller) of 3400 mm, this has a thermal expansion of about 5 mm for stainless steel result. Furthermore, for example, 1 mm should be kept in addition for manufacturing inaccuracies. The gap between the discs of the disc transport roller and the counter reflector would therefore have to be for example more than 6 mm wide in one-sided fixed bearing. For symmetrical storage to the middle of the width, for example, at least 3.5 mm would be necessary.
Ferner wurde erkannt, dass die unterschiedlichen Reflexionseigenschaften von Reflektor, Scheibentransportwalze und die fehlende Reflexion im Bereich des Spaltes bei der Schichtbehandlung inhomogene optische Eigenschaften zur Folge haben können. Grund dafür ist beispielsweise der in der Flächenausdehnung inhomogene Anteil der Lichtdosis aufgrund der inhomogenen Reflexion von der Substratrückseite her. Anschaulich kann aufgrund der notwendigen großen Spalte zwischen Gegenreflektor und den Scheiben der Scheibentransportwalze keine ausreichend homogene Reflexion an einem derart eingerichteten Gegenreflektor erfolgen, d. h. bei einem Gegenreflektor, bei welchem die schmalen Scheiben der Scheibentransportwalze durch Ausschnitte im Gegenreflektor hindurchgreifen. Dies kann beispielsweise von der unabhängigen Lagerung der jeweiligen Scheibentransportwalze in Bezug auf den Gegenreflektor verursacht werden, wodurch die Ausschnitte im Gegenreflektor aufgrund der Wärmedehnung der Scheibentransportwalze vergleichsweise groß gewählt werden müssen.Furthermore, it was recognized that the different reflection properties of the reflector, disk transport roller and the lack of reflection in the region of the gap in the layer treatment can result in inhomogeneous optical properties. The reason for this is, for example, the proportion of the light dose which is inhomogeneous in the surface area due to the inhomogeneous reflection from the back of the substrate. Clearly, due to the necessary large gap between the counter-reflector and the disks of the disk transport roller, there is no sufficiently homogeneous reflection on a counter-reflector arranged in this way, ie. H. in a counter-reflector, wherein the narrow discs of the disc transport roller engage through cutouts in the counter-reflector. This can be caused for example by the independent storage of the respective disc transport roller with respect to the counter-reflector, whereby the cutouts in the counter-reflector must be chosen comparatively large due to the thermal expansion of the disc transport roller.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird in dem Bestrahlungsbereich einer Prozesskammer, z. B. im Bereich eines Gegenreflektors, keine Scheibentransportwalze verwendet, da diese das Bestrahlungsergebnis negativ beeinflussen könnte, z. B. inhomogen machen könnte.According to various embodiments, in the irradiation area of a process chamber, e.g. B. in the area of a counter-reflector, no disc transport roller used, since this could adversely affect the irradiation result, z. B. could make inhomogeneous.
Diesbezüglich wäre es beispielsweise möglich, das Lampenfeld und die Ausdehnung des Reflektors abzüglich des Überlappungsbereichs in Transportrichtung geringer als den notwendigen Stützabstand auszugestalten, was jedoch eine höhere Blitzfrequenz notwendig machen würde. Ferner würde der Überlappungsbereich dementsprechend oft geblitzt werden (was zu einem Effizienz-Verlust führen könnte) und die Lichtdosis wird überproportional geringer, da Seitenreflektoren überproportional Strahlung absorbieren können.In this regard, it would be possible, for example, the lamp field and the extension of the reflector minus the overlap region in the transport direction less than the necessary support distance to design, but this would require a higher flash frequency. Furthermore, the overlap area would be flashed accordingly often (which could lead to a loss of efficiency) and the light dose is disproportionately low because side reflectors can disproportionately absorb radiation.
Ferner wäre es beispielsweise möglich, den Gegenreflektor derart stark absorbierend auszugestalten, dass die optische Ungleichmäßigkeit aufgrund der durch den Gegenreflektor hindurch greifenden Scheibentransportwalzen akzeptabel wäre. Dazu müssten jedoch die Blitzlampen abhängig von der zu behandelnden Schicht mit höherer Leistung betrieben werden (z. B. mit 20% mehr Leistung), um gleiche Schichtverbesserungen bzw. Bestrahlungsergebnisse zu erreichen. Ferner müsste der Gegenreflektor/Absorber sehr stark gekühlt werden.Furthermore, it would be possible, for example, to design the counter-reflector so strongly absorbing that the optical unevenness would be acceptable due to the disc transport rollers passing through the counter-reflector. For this purpose, however, the flash lamps would have to be operated with higher power (eg with 20% more power), depending on the layer to be treated, in order to achieve the same layer improvements or irradiation results. Furthermore, the counter-reflector / absorber would have to be cooled very strongly.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein gleichmäßig reflektierendes Transportband unter dem Substrat im Bereich des Lampenfeldes angeordnet sein oder werden. Diese aufwendige mechanische Lösung kann beispielsweise auch eine Rückkühlung aufwendig machen, der mechanische Verschleiß des Transportbandes kann vergleichsweise groß sein, wodurch eine optische Trübung und eine geringere Reflexion über die Lebensdauer verursacht werden kann. According to various embodiments, a uniformly reflective conveyor belt may or may be arranged below the substrate in the area of the lamp field. This complex mechanical solution, for example, make a re-cooling consuming, the mechanical wear of the conveyor belt can be comparatively large, whereby an optical haze and a lower reflection over the life can be caused.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Transportvorrichtung bereitgestellt, welche gewährleistet, dass das Substrat in den notwendigen Abständen unterstützt wird, wobei die Transportvorrichtung ferner einen hochreflektierenden Gegenreflektor aufweist (z. B. zwischen mindestens zwei benachbarten Transportwalzen angeordnet), wobei das Substrat über die Fläche (z. B. parallel zur Substratebene) mit einer möglichst gleichmäßigen Energie/Lichtdosis (bzw. Bestrahlung) behandelt werden kann, um möglichst gleichmäßige optische Eigenschaften auf dem Substrat zu erzielen. Dabei kann das Substrat eine Beschichtung aufweisen, z. B. ein Metall, eine Keramik, ein elektrisch leitfähiges Oxid bzw. ein transparentes elektrisch leitfähiges Oxid (z. B. ITO, AZO), etc.According to various embodiments, a transport device is provided which ensures that the substrate is supported at the necessary intervals, the transport device further comprising a highly reflective counter-reflector (eg disposed between at least two adjacent transport rollers), the substrate being spread over the surface (e.g. B. parallel to the substrate plane) with a uniform energy / light dose (or irradiation) can be treated in order to achieve the most uniform optical properties on the substrate. In this case, the substrate may have a coating, for. A metal, a ceramic, an electrically conductive oxide or a transparent electrically conductive oxide (eg ITO, AZO), etc.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann dies beispielsweise dadurch erreich werden, dass eine Vielzahl einzeln gelagerter Scheibenrollen oder andere Roll-Elemente verwendet werden, welche beispielsweise schmal sind und einen kleinen Durchmesser aufweisen (z. B. eine Scheibenrollen mit einem Durchmesser in einem Bereich von ungefähr 3 cm bis ungefähr 10 cm und Scheibenhöhe (bzw. Scheibendicke) in einem Bereich von ungefähr 0,5 cm bis ungefähr 5 cm). Mit anderen Worten können zusätzlich zu den (z. B. angetriebenen) Transportwalzen mehrere einzeln gelagerte Scheibenrollen oder andere Roll-Elemente verwendet werden, welche einen kleineren Durchmesser als die Transportwalzen aufweisen.According to various embodiments, this can be achieved, for example, by using a plurality of individually mounted disc rolls or other rolling elements which are, for example, narrow and have a small diameter (eg a disc roller with a diameter in a range of approximately 3 cm to about 10 cm and slice height (or slice thickness) in a range of about 0.5 cm to about 5 cm). In other words, in addition to the (for example driven) transport rollers, a plurality of individually mounted disc rollers or other rolling elements may be used which have a smaller diameter than the transport rollers.
Die einzeln gelagerten scheibenförmigen Rollen (bzw. Scheibenrollen) oder andere Roll-Elemente können mit ihrer Rotationslagerung unmittelbar am (z. B. gekühlten) Reflektor befestigt sein oder werden. Die Scheibenrollen oder andere Roll-Elemente können beispielsweise mit einem Wälzlager und/oder Gleitlager gelagert sein oder werden und mittels Lagerböcken auf, unter bzw. an dem (z. B. gekühlten) Gegenreflektor montiert sein oder werden. Somit können die Scheibenrollen oder andere Roll-Elemente in axialer Richtung dem Gegenreflektor zugeordnet sein. Eine Relativverschiebung zwischen einer Scheibenrolle (bzw. einem Roll-Element) und dem Gegenreflektor aufgrund von Wärmedehnung wird dadurch im Wesentlichen unterbunden. Der seitliche Spalt zwischen der Scheibenrolle (bzw. dem Roll-Element) und dem Gegenreflektor (z. B. um die durchgreifende Rollenscheibe bzw. um das durchgreifende Roll-Element herum) in Richtung der Rotationsachse der Scheibenrolle kann sehr schmal ausgestaltet sein oder werden (z. B. wenige 0,1 mm betragen, oder beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,1 mm bis ungefähr 1 mm liegen). Dadurch werden die Lichtverluste sehr gering gehalten.The individually mounted disc-shaped rollers (or disc rollers) or other rolling elements can be fastened with their rotational support directly on the (eg cooled) reflector or be. The disc rollers or other rolling elements may be mounted, for example, with a rolling bearing and / or plain bearings and be or be mounted by means of pedestals on, under or on the (eg cooled) counter-reflector. Thus, the disc rollers or other rolling elements can be assigned in the axial direction of the counter-reflector. A relative displacement between a disc roller (or a rolling element) and the counter-reflector due to thermal expansion is thereby substantially prevented. The lateral gap between the disc roller (or the rolling element) and the counter-reflector (for example around the penetrating roller disc or around the penetrating roller element) in the direction of the axis of rotation of the disc roller can be or become very narrow (FIG. eg, a few 0.1 mm, or, for example, in a range of about 0.1 mm to about 1 mm). As a result, the light losses are kept very low.
Die separate Lagerung der Scheibenrollen (oder allgemein der Roll-Elemente) ermöglicht, dass der Rollenspalt sehr schmal sein kann, da die allseitige Längenausdehnung des Reflektors keine laterale Verschiebung der Rolle auf dem Reflektor zur Folge hat. Die Rolle mit ihrer Lagerung geht gewissermaßen mit dem Reflektor allseitig mit und der Rollenspalt ändert sich nicht kritisch, da auch die Rolle eine Wärmeausdehnung erfährt.The separate storage of the disc rollers (or generally the rolling elements) allows the roller gap can be very narrow, since the all-round length expansion of the reflector has no lateral displacement of the roller on the reflector result. The role of their storage is in a sense with the reflector on all sides and the roller gap does not change critically, as well as the role undergoes thermal expansion.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden die Scheibenrollen (oder allgemein die Roll-Elemente) nicht aktiv angetrieben. Eine Mitnahme erfolgt über die Haftreibung zum Substrat. Auf Leichtgängigkeit ist zu achten, um eine Relativbewegung zwischen Scheibenrollen und Substrat zu unterbinden. In einer anderen Ausgestaltung können die Scheibenrollen (oder allgemein die Roll-Elemente) einzeln oder gekoppelt angetrieben werden, wobei die geringe Größe und die axiale Zuordnung zum Gegenreflektor erhalten bleibt.According to various embodiments, the disc rollers (or generally the rolling elements) are not actively driven. An entrainment takes place via the static friction to the substrate. Smooth running must be ensured in order to prevent a relative movement between the pulley wheels and the substrate. In another embodiment, the disc rollers (or generally the rolling elements) can be driven individually or coupled, wherein the small size and the axial assignment to the counter-reflector is maintained.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden die Scheibenrollen indirekt über ein Lager, eine Achse und eine entsprechende Halterung an den gekühlten Reflektor oder an eine Kühlung angebunden und somit effektiv gekühlt.According to various embodiments, the disc rollers are indirectly connected via a bearing, an axle and a corresponding holder to the cooled reflector or to a cooling system and thus cooled effectively.
Die projizierte Fläche wird beispielsweise mittels einer schmalen Scheibenrolle mit kleinem Durchmesser gering gehalten. Die störenden optischen Einflüsse werden dadurch geringer gehalten. Die Rolle kann beispielsweise auch hochreflektierend ausgestaltet werden. Die lokalen Lichtverluste und die lokalen Intensitätsunterschiede der reflektieren Strahlung werden so weit reduziert, dass die Reflexionsverluste sich nicht auf dem Substrat abbilden. Die über die Gesamtfläche reflektierte Lichtleistung wird durch die geringeren Verluste aufgrund der geringen Spalte um die Scheibenrolle herum erhöht. Idealerweise können die Reflexionseigenschaften von Reflektor und Scheibenrolle angenähert sein oder werden. Beispielsweise können Reflektor und Scheibenrolle aus poliertem Edelstahl gefertigt sein oder werden, oder der Reflektor kann verspiegelt sein, wobei für die Scheibenrolle ebenfalls eine hochreflektierende (z. B. mit einem Reflexionsgrad von mehr als ungefähr 90%, oder mit einem Reflexionsgrad in einem Bereich von ungefähr 90% bis ungefähr 98%) Oberfläche (z. B. Lauffläche, auf der das Substrat teilweise aufliegt) bereitgestellt sein kann.The projected area is kept low, for example, by means of a narrow disc roller with a small diameter. The disturbing optical influences are thereby reduced. The role can be designed, for example, highly reflective. The local light losses and the local intensity differences of the reflected radiation are reduced to such an extent that the reflection losses are not reflected on the substrate. The light output reflected over the total area is increased by the lower losses due to the small gaps around the disc roll. Ideally, the reflective properties of reflector and disk roll may or may approach each other. For example, the reflector and disc roll may be made of polished stainless steel, or the reflector may be mirrored, with the disc roll also having a high reflectivity (eg, with a reflectance of greater than about 90%, or a reflectance in a range of about 90% to about 98%) surface (eg, tread on which the substrate partially rests) may be provided.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportvorrichtung
Ferner kann die Transportvorrichtung
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Form der Außenmantelfläche der Transportwalzen
Die Transportvorrichtung
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportvorrichtung
Wie in
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jede der mehreren Öffnungen
Ferner kann eine Kühlvorrichtung (vgl. beispielsweise
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Reflektorstruktur
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das jeweilige Roll-Element
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Lageranordnung
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Reflektorstruktur
Anschaulich kann die Reflektorstruktur
Wie in
Wie in
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann in oder an der Prozesskammer
In der Prozesskammer
Ferner kann unterhalb der Transportebene
Der Bestrahlungsbereich
Ferner kann eine Kühlvorrichtung zum Kühlen der Reflektorstruktur
In den
Die beispielsweise in
Bei geschlossenem Kammerdeckel
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Deckelreflektor
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Seitenreflektoren
Mit großen Transportrollen dagegen (z. B. aus Stahl), sind optische Störungen auf dem behandelten Substrat visuell erkennbar, wobei in diesem Fall die relative Farbverschiebung dE* größer als ungefähr 1,0 ist.By contrast, with large transport rollers (eg made of steel), optical disturbances on the treated substrate are visually discernible, in which case the relative color shift dE * is greater than about 1.0.
Anschaulich kann es für die Homogenität der Bestrahlung im Bestrahlungsbereich ausreichend sein, wenn der Reflexionsgrad der Reflektorstruktur
Zur Untersuchung des Einflusses der Rollengröße der Transportvorrichtung auf das Bestrahlungsergebnis ist die Beleuchtungsstärke beim Verwenden einer Scheibentransportwalze
An den Ergebnissen ist deutlich zu erkennen, dass die Beleuchtungsintensität im Fall der kleinen Rollen
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird zum Abstützen des Substrats
Die vorangehend beschriebenen kleinen Scheibenrollen
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist jedes der scheibenförmigen Roll-Elemente
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist die jeweilige Scheibenrolle
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Reflektorstruktur
Wie vorangehend beschrieben ist und in
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jede der Transportkugeln
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die jeweilige Öffnung in der Reflektorstruktur
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102015105049.8A DE102015105049B4 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Transport device for transporting a substrate in a process chamber and processing arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102015105049.8A DE102015105049B4 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Transport device for transporting a substrate in a process chamber and processing arrangement |
Publications (2)
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