DE102021133706A1

DE102021133706A1 - Substrat-Wickelvorrichtung, Substratwickel und Verfahren

Info

Publication number: DE102021133706A1
Application number: DE102021133706.2A
Authority: DE
Inventors: Steffen Berger; Jens Arndt; Patrick Gretschel; Thomas Niederhausen
Original assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2023-06-22

Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Substrat-Wickelvorrichtung (100) aufweisen: eine Substratwickellagerung (852, WD01, WD02) zum drehbaren Lagern eines Substratwickels (102w), auf welchen ein entlang eines Transportpfads (111) transportiertes Substrat aufgewickelt wird; eine Gaszufuhrvorrichtung (114), welche eingerichtet ist zum Zuführen (607) eines Gases in einen Spalt (218), der zwischen dem Substratwickel und einem in den Substratwickel einmündenden Abschnitt (111a) des Transportpfads (111) gebildet wird.

Description

Verschiedene Ausführungsbeispiele betreffen eine Substrat-Wickelvorrichtung, einen Substratwickel und ein Verfahren.
Im Allgemeinen kann ein Substrat behandelt (prozessiert), z.B. beschichtet werden, so dass die chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften des Substrats verändert werden können. Zum Beschichten eines Substrats können verschiedene Beschichtungsverfahren durchgeführt werden, wie beispielsweise eine Gasphasenabscheidung, z.B. eine physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), z.B. Sputtern, thermisches Verdampfen oder Elektronenstrahlverdampfen (EB-PVD) .
Im Allgemeinen kann ein flexibles Substrat in Form eines Bands (auch als Bandsubstrat bezeichnet) in einer Bandbeschichtungsanlage beschichtet (und/oder anderweitig behandelt) werden. Dabei kann das Bandsubstrat mittels einer Transportanordnung durch einen Beschichtungsbereich hindurch transportiert werden. Die Transportanordnung kann beispielsweise derart eingerichtet sein, dass das Bandsubstrat von Rolle-zu-Rolle (auch als R2R bezeichnet) prozessiert wird, wobei das Bandsubstrat von einem ersten Substratwickel (dann auch als Abwickel bezeichnet) abgewickelt wird, durch den Beschichtungsbereich hindurch transportiert wird, und nach dem Beschichten auf einen zweiten Substratwickel (dann auch als Aufwickel bezeichnet) wieder aufgewickelt wird. Dabei kann die Beschichtungsanlage eine Vakuumkammer aufweisen, so dass das Bandsubstrat im Vakuum beschichtet werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wurde erkannt, dass das Transportieren des Substrats und/oder das Prozessieren des Substrats, eine Beschädigung des Substrats (oder zumindest ein Substratmaterial davon) bewirken können, beispielsweise indem dieses auf molekularer Ebene zersetzt wird. Auslöser der Beschädigung können chemische, thermische und/oder physikalische Ursachen sein. Beispielsweise kann eine Bestrahlung des Substrats mit Partikeln (z.B. Elektronen oder anderen Ladungsträgern) zu einer solchen Beschädigung beitragen. Eine solche Beschädigung kann aufweisen, dass chemische Bindungen aufgrund einer Wechselwirkung mit den Partikeln getrennt werden, was das Substrat chemisch verändert und/oder strukturell schädigt. Eine solche Beschädigung kann alternativ oder zusätzlich aufweisen, dass freie Radikale in dem Substrat gebildet werden, welche ebenso das Substrat chemisch verändert und/oder strukturell schädigen können.
Beispielsweise wurde erkannt, dass bei der Elektronenstrahlverdampfung (EB-PVD) ein Teil der hochenergetischen Elektronen vom Targetmaterial zurückgestreut werden kann zu dem Substrat hin. Einige der der rückgestreuten Elektronen können auf unmittelbarem Wege direkt zu dem Substrat hin gelangen, während andere rückgestreute Elektronen mittelbar durch Mehrfachstreuung (z.B. an der Umgebung des Targetmaterials, wie beispielsweise Kammereinbauten) zu dem Substrat gelangen.
Zwar hängt diese Rückstreuung von verschiedenen Parametern ab, wie beispielsweise der Beschaffenheit des Targetmaterials, dem Einfallswinkel des Elektronenstrahls (der Primärstrahl) bezüglich der Targetoberfläche, der Beschleunigungsspannung bzw. der kinetischen Energie der Elektronen des Elektronenstrahls (auch als Primärelektronen bezeichnet). Allerdings wurde gemäß verschiedenen Ausführungsformen erkannt, dass das Energiespektrum der rückgestreuten Elektronen ein Maximum nahe der Primärelektronenenergie aufweisen kann (auch wenn diese Energie durch Mehrfachstreuung abnimmt), was die Absorption dieser rückgestreuten Elektronen (allgemeiner auch als vagabundierende Ladungsträger bezeichnet) erschwert.
Als Folge wird das Substrat während des Beschichtungsprozesses mit hochenergetischen Elektronen (z.B. eine Energie im einstelligen oder mehrstelligen Kiloelektronenvolt-Bereich aufweisend) bestrahlt, deren Eindringtiefe größer sein kann als die Dicke des Substrats (auch als Substratdicke bezeichnet), beispielsweise bei dünner Polymerfolie. Ein Polymersubstrat, beispielsweise Polypropylen aufweisend, kann auf molekularer Ebene durch die Bestrahlung mit Elektronen oder anderen Ladungsträgern strukturell beschädigt werden. Es kommt beispielsweise, wie oben bereits angedeutet, zur Abtrennung von molekularen Bindungen, so dass die chemische und/oder strukturelle Zusammensetzung des Polymers verändert wird. Darüber hinaus begünstigen Elektronen, die mit dem Substrat wechselwirken (z.B. davon absorbiert werden), die Beschädigung des Substrats durch Bildung freier Radikale.
Die (z.B. strukturelle) Beschädigung des Substrats bewirkt eine Veränderung der mechanischen und/oder chemischen Eigenschaften des Substrats, wie beispielsweise eine Reduktion der Elastizität, der Streckgrenze oder anderer Dehnungseigenschaften, wie der Rissfestigkeit, eine Änderung des E-Moduls, der Rauheit, Porosität, usw.
Das oben Beschriebene kann alternativ oder zusätzlich zu der Beschädigung des Substrats in Analogie für eine Beschädigung der Beschichtung gelten. Beispielsweise kann die Beschichtung oxidiert werden, deren Haftung zu dem Substrat verringert werden, oder es können andere Schichteigenschaften negativ beeinflusst werden.
In diesem Zusammenhang wurde erkannt, dass die Beschädigung des Substrats und/oder dessen Beschichtung zumindest teilweise kompensiert werden kann, indem das Substrat (beispielsweise wenn dieses bereits beschichtet ist) einem Gas (auch als Spendergas bezeichnet) ausgesetzt wird. Anschaulich kann das Spendergas dazu beitragen, dass Auswirkungen der Beschädigung gemindert werden, indem das Spendergas mit dem Substrat bzw. dessen Beschichtung (z.B. chemisch) wechselwirkt. Diese Wechselwirkung kann aufweisen, dass zumindest eine Komponente des Spendergases (z.B. Atome oder ganze Moleküle) in das Substrat bzw. die Beschichtung eingebaut werden. Beispielsweise kann molekularer Wasserstoff als Spendergas dazu beitragen, chemische Bindungen abzusättigen. Je nach Substratmaterial kann allerdings auch ein Spendergas anderer chemischer Zusammensetzung verwendet werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden ein Verfahren, ein Substratwickel und eine Substrat-Wickelvorrichtung bereitgestellt, welche es erleichtern, die Beschädigung des Substrats und/oder dessen Beschichtung zumindest teilweise zu kompensieren. Anschaulich wird das Substrat beim Aufwickeln dem Spendergas ausgesetzt, so dass das Spendergas zwischen die aufgewickelten Substratlagen eingebracht wird, wo es Zeit hat, mit dem Substrat zu wechselwirken (z.B. chemisch zu reagieren). Durch Einlass des Spendergases (z.B. Wasserstoff) werden beispielsweise Defekte in einer Folie als Substrat ausgeheilt und die Degradation der mechanischen Folieneigenschaften und/oder Schichteigenschaften wird gehemmt.
Beispielhafte Anwendungsbereiche der hierin erläuterten Ausführungsformen weisen auf: ein Polymersubstrat, eine Folienbedampfungsanlage (FOBA), eine Elektronenstrahlverdampfung (EB-PVD) und/oder ein anderer physikalischer Beschichtungsprozess (PVD).
In einer exemplarischen Implementierung wird ein Substrat, beispielsweise eine Folie, dem Spendergas (z.B. H₂ aufweisend oder daraus bestehend) zur Ausheilung der Defekte ausgesetzt.
Dazu wird das Spendergas im Anschluss an das Beschichten des Substrats in den Aufwickel eingebracht, um die Vakuumatmosphäre und die darin erfolgenden Prozesse möglichst wenig zu stören und das Spendergas zwischen den Substratlagen (z.B. Folienlagen) über längere Zeit einzuschließen. Dazu ist ein Gasverteiler nahe dem Zwickel zwischen dem aufzuwickelnden Substrat und dem Aufwickel angeordnet. Mittels des Gasverteilers erfolgt eine kontinuierliche Begasung des in den Aufwickel einlaufenden Substrats, so dass das Spendergas zwischen den Substratlagen im Aufwickel gepuffert (eingelagert) wird.
Zusätzlich zu dem Spendergas, dem das Substrat ausgesetzte wird, können optional weitere Maßnahmen zur Reduzierung der Beschädigungen erfolgen, die beispielsweise zur Reduzierung der Elektronendichte im Beschichtungsfenster beitragen, wie beispielsweise ein Umlenkfeld, eine geometrische Ausgestaltung der Prozessumgebung, die beispielsweise zur Reduzierung der Elektronenenergie beitragen in Verbindung mit einer Absaugvorrichtung (beispielsweise eine geometrische Ausgestaltung der Prozessumgebung und Anode).
Die hierin bereitgestellten Ausführungsformen, beispielsweise Verfahren, Substratwickel und/oder Substrat-Wickelvorrichtung, erleichtern, den Prozessdruck der Vakuumatmosphäre, in welcher das Prozessieren des Substrats erfolgt, möglichst gering zu halten, deren Verunreinigung mit dem Spendergas möglichst gering zu halten und die Zeitspanne, der das Substrat dem Spendergas ausgesetzt ist, möglichst groß zu gestalten, da dieses in den Aufwickel eingewickelt und so darin gespeichert wird, was die Zeitspanne, in der das Substrat ausheilen kann, vergrößert.
Es zeigen

1 und 2 jeweils eine Substrat-Wickelvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
3 und 4 jeweils eine Transportanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
5 eine Vakuumanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht; und
6 ein Verfahren gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagramm.

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 (z.B. ohmsch und/oder elektrisch leitfähig, z.B. einer elektrisch leitfähigen 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.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Begriff „gekoppelt“ oder „Kopplung“ im Sinne einer (z.B. mechanischen, hydrostatischen, thermischen und/oder elektrischen), z.B. direkten oder indirekten, Verbindung und/oder Wechselwirkung verstanden werden. Mehrere Elemente können beispielsweise entlang einer Wechselwirkungskette miteinander gekoppelt sein, entlang welcher die Wechselwirkung ausgetauscht werden kann, z.B. ein Fluid (dann auch als fluidleitend gekoppelt bezeichnet). Beispielsweise können zwei miteinander gekoppelte Elemente eine Wechselwirkung miteinander austauschen, z.B. eine mechanische, hydrostatische, thermische und/oder elektrische Wechselwirkung. Eine Kopplung mehrerer Vakuumkomponenten (z.B. Ventilen, Pumpen, Kammern, usw.) miteinander kann aufweisen, dass diese fluidleitend miteinander gekoppelt sind. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann „gekuppelt“ im Sinne einer mechanischen (z.B. körperlichen bzw. physikalischen) Kopplung verstanden werden, z.B. mittels eines direkten körperlichen Kontakts. Eine Kupplung kann eingerichtet sein, eine mechanische Wechselwirkung (z.B. Kraft, Drehmoment, etc.) zu übertragen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Lagervorrichtung zum Lagern (z.B. geführten Positionieren und/oder Halten) eines oder mehr als eines Bauteils eingerichtet sein. Beispielsweise kann die Lagervorrichtung, zum Beispiel pro Bauteil, ein oder mehr als ein Lager aufweisen zum Lagern (z.B. geführten Positionieren und/oder Halten) des Bauteils und/oder einen Träger zum Tragen des Bauteils. Jedes Lager der Ladevorrichtung kann eingerichtet sein, dem Bauteil einen oder mehr als einen Freiheitsgrad (beispielsweise Translationsfreiheitsgrad oder Rotationsfreiheitsgrad) bereitzustellen, gemäß welchem das Bauteil bewegt werden kann. Beispiele für ein Lager weisen auf: Radiallager, Axiallager, Radiaxlager, Linearlager (auch als Linearführung bezeichnet). Pro Linearlager kann dem Bauteil beispielsweise genau einen Translationsfreiheitsgrad bereitgestellt sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Substrat als Band (auch als Bandsubstrat oder bandförmiges Substrat bezeichnet) von einem ersten Substratwickel (anschaulich das aufgewickelte Substrat aufweisend) abgewickelt und auf einen zweiten Substratwickel aufgewickelt werden (auch als Umwickeln bezeichnet). Während des Umwickelns kann das Substrat prozessiert werden. Jeder Substratwickel kann eine sogenannte Wickelhülse (auch als Substratwickelhülse bezeichnet) aufweisen, um welche herum das Substrat gewickelt ist oder wird. Die Wickelhülse kann eingerichtet sein, mit einer drehbar gelagerten Substratwickellagerung gekuppelt zu werden, so dass der Substratwickel mittels der Substratwickellagerung drehbar gelagert werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sein oder werden (mittels eines sogenannten Beschichtungsprozesses). Das Beschichtungsmaterial kann zumindest ein Material der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: ein Metall; ein Übergangsmetall, ein Oxid (z.B. ein Metalloxid oder ein Übergangsmetalloxid); ein Dielektrikum; ein Polymer (z.B. ein Kohlenstoff-basiertes Polymer oder ein Silizium-basiertes Polymer); ein Oxinitrid; ein Nitrid; ein Karbid; eine Keramik; ein Halbmetall (z.B. Kohlenstoff); ein Perowskit; ein Glas oder glasartiges Material (z.B. ein sulfidisches Glas); einen Halbleiter; ein Halbleiteroxid; ein halborganisches Material, und/oder ein organisches Material. Das Beschichtungsmaterial (auch als Targetmaterial bezeichnet) zum Beschichten des Substrats kann mittels einer Prozessiervorrichtung bereitgestellt sein oder werden.
Das Bandsubstrat kann eine Breite (Ausdehnung quer zur Transportrichtung) in einem Bereich von ungefähr 30 cm bis ungefähr 500 cm (Zentimeter) aufweisen, oder eine Breite von mehr als ungefähr 500 cm. Alternativ oder zusätzlich kann das Bandsubstrat eine Länge (Ausdehnung entlang der Transportrichtung) aufweisen von mehr als der Breite, z.B. von mehr als ungefähr 1 m (Meter), z.B. von mehr als ungefähr 5 m, z.B. von mehr als ungefähr 10 m, z.B. von mehr als ungefähr 50 m.
Ferner kann das Bandsubstrat flexibel sein. Anschaulich kann ein Bandsubstrat (hierin vereinfacht auch als Substrat bezeichnet) ein beliebiges Substrat sein, welches zu einem Substratwickel bzw. auf eine Wickelhülse aufgewickelt werden kann und/oder beispielsweise von Rolle-zu-Rolle prozessiert werden kann. Das Bandsubstrat kann je nach Elastizität des verwendeten Materials eine Materialstärke (auch als Substratdicke bezeichnet) in einem Bereich von ungefähr einigen Mikrometern (z.B. von ungefähr 1 µm) bis ungefähr einigen Millimetern (z.B. bis ungefähr 10 mm) aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 0,01 mm bis ungefähr 3 mm.
Das Prozessieren des Bandsubstrats kann in einer Vakuumkammer (dann auch als Prozessierkammer bezeichnet) erfolgen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammer derart eingerichtet sein, dass darin ein Druck in einem Bereich von ungefähr 10 mbar bis ungefähr 1 mbar (mit anderen Worten Grobvakuum) bereitgestellt werden kann oder weniger, beispielsweise ein Druck in einem Bereich von ungefähr 1 mbar bis ungefähr 10^-3 mbar (mit anderen Worten Feinvakuum) oder weniger, beispielsweise ein Druck in einem Bereich von ungefähr 10^-3 mbar bis ungefähr 10^-7 mbar (mit anderen Worten Hochvakuum) oder weniger, beispielsweise ein Druck von kleiner als Hochvakuum, z.B. kleiner als ungefähr 10^-7 mbar.
Eine Vakuumanordnung kann eine oder mehr als eine Vakuumkammer und im betriebsbereiten Zustand ein Pumpensystem (aufweisend zumindest eine Grobvakuumpumpe und optional zumindest eine Hochvakuumpumpe) aufweisen, welches mit dem Inneren der Vakuumkammer (auch als Kammerinneres bezeichnet) fluidleitend gekoppelt ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammer mittels eines Kammergehäuses bereitgestellt sein, das derart eingerichtet ist, dass in dem Kammerinneren ein Vakuum (d.h. ein Druck kleiner als 0,3 bar), z.B. eine Vakuumatmosphäre und/oder gemäß einem Soll-Druck, bereitgestellt werden kann. Das Pumpensystem kann eingerichtet sein, dem Kammerinneren ein Gas zu entziehen, so dass darin das Vakuum bereitgestellt sein oder werden kann, beispielsweise gemäß dem Soll-Druck.
Anschaulicher gesprochen bezeichnet das Vakuum einen Raum (z.B. Hohlraum) mit weitgehender Abwesenheit von Materie. Das Vakuum weist nur gasförmige Materie (auch als Vakuumatmosphäre bezeichnet) auf, und ist daher frei von fester und von flüssiger Materie (auch als Flüssigkeit bezeichnet). Der Begriff „Vakuum“ kann verstanden werden als eine Vakuumatmosphäre mit einem Druck von weniger als 0,3 bar, z.B. in einem Bereich von ungefähr 10 mbar (Millibar) bis ungefähr 1 mbar (mit anderen Worten Grobvakuum) oder weniger, z.B. in einem Bereich von ungefähr 1 mbar bis ungefähr 10^-3 mbar (mit anderen Worten Feinvakuum) oder weniger, z.B. in einem Bereich von ungefähr 10^-3 mbar bis ungefähr 10^-7 mbar (mit anderen Worten Hochvakuum) oder weniger.
Die gasförmige Materie (auch als Gas bezeichnet) unter Vakuum wird hierin auch als Vakuumatmosphäre bezeichnet.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die hierin beschriebene Transportanordnung eine Vielzahl von Rollen (auch als Walzen bezeichnet) und mehrere Substratwickellagerungen aufweisen. Beispielsweise kann jede Substratwickellagerung der mehreren Substratwickellagerungen eine Kupplungsvorrichtung aufweisen zum Ankuppeln einer Wickelhülse. Beispielsweise kann die Kupplungsvorrichtung jeder Substratwickellagerung der mehreren Substratwickellagerungen eine Spannvorrichtung (z.B. aufweisend einen Hülsenspanndorn, einen Spanndorn, einen Spreizdorn, ein Konus-Spannelement, und/oder einen Segmentspanndorn) zum Einspannen der jeweiligen Wickelhülse aufweisen.
Im Folgenden wird zum einfacheren Verständnis auf den Zustand der Transportanordnung Bezug genommen, wenn das Substrat in diese eingelegt ist (auch als Betriebszustand bezeichnet). Das Substrat muss aber nicht notwendigerweise eingelegt sein, z.B. wenn die Transportanordnung gewartet wird oder das Substrat gewechselt wird. Das für das Substrat und dessen räumlichen Verlauf Beschriebene kann in Analogie für den Transportpfad gelten und umgekehrt.
Jede Walze der Transportanordnung kann einen Rotationskörper aufweisen oder daraus gebildet sein und drehbar gelagert sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die hierin beschriebene Transportanordnung eingerichtet sein, das Substrat entlang eines Transportpfads von mehreren Metern Länge zu transportieren und dabei mehrmals umzulenken. Dazu kann die Transportanordnung eine oder mehr als eine Führungsrolle (auch als Führungswalze bezeichnet) aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zumindest eine Führungsrolle zumindest einer von folgenden Führungsrollen-Typen sein: ein Umlenkrolle; eine Breitstreckrolle; eine Messrolle; und/oder eine Zugrolle. Zumindest die Zugrolle kann eine angetriebene (d.h. aktive) Führungsrolle sein.
Alternativ oder zusätzlich können die Umlenkrolle; die Breitstreckrolle und/oder die Messrolle eine antriebslose (d.h. passive) Führungsrolle sein. Optional kann, je nach Bedarf, auch eine oder mehr als eine Führungswalze, z.B. eine oder mehr als eine Breitstreckwalze, direkt oder indirekt angetrieben sein. Beispielsweise kann eine Breitstreckrolle eine konkave Führungsrolle (bzw. Walze) sein und bereitstellen, dass das Bandsubstrat glatt (eben) transportiert wird und sich das Bandsubstrat anschaulich gesehen weniger wellt oder verzieht. Beispielsweise kann eine Zugrolle bereitstellen, dass eine vordefinierte Zugspannung auf das Bandsubstrat gebracht wird. Eine Zugrolle kann eine gummierte Oberfläche aufweisen, z.B. kann diese mit einem Gummi beschichtet sein oder werden.
Als „Gas“ kann hierin Materie im gasförmigen Zustand verstanden werden, beispielsweise genau eine Gaskomponente oder mehrere Gaskomponenten aufweisend. Beispiele einer Gaskomponente weisen auf: Atome oder Moleküle. Beispielsweise kann das Gas zumindest Atome eines oder mehr als eines chemischen Elements und/oder Moleküle einer oder mehr als einer chemischen Verbindung (z.B. Methan) aufweisen. Beispielsweise kann das Gas nur Moleküle genau einer chemischen Verbindung (z.B. Methan) als Gaskomponente aufweisen oder mehrere ein Gemisch mehrerer chemischer Verbindungen (z.B. Methan und Ethan). Beispielsweise kann das Gas nur Atome eines oder mehr als eines chemischen Elements (z.B. molekularen Wasserstoff) als Gaskomponente aufweisen oder ein Gemisch von Atomen mehrerer chemischer Elemente (z.B. ein Gemisch aus molekularem Wasserstoff und Argon).
Die Anzahl von Protonen des Atoms (genauer in dessen Atomkern) wird durch die Ordnungszahl (auch als Kernladungszahl bezeichnet) angegeben. Jede Ordnungszahl ist einem chemischen Element zugeordnet, und gibt anschaulich den Typ des Atoms an. Die kleinste mögliche Menge eines chemischen Elements ist somit das Atom. Alle Atome eines chemischen Elements weisen dieselbe Anzahl an Protonen im Atomkern (die Ordnungszahl) auf. Weisen zwei Objekte (z.B. Materialien und/oder Körper) dasselbe chemische Element (dann auch als Objektpaar bezeichnet) auf, kann dies verstanden werden, als dass Atome des chemischen Elements in beiden Objekten vorhanden sind. Je nach Beschaffenheit, können sich die zwei Objekte voneinander unterscheiden in ihrer chemischen Zusammensetzung. Ein Beispiel für ein solches Objektpaar ist ein Kohlenwasserstoff und ein Wasserstoffgas, welche chemisch unterschiedliche Materialien sind, die beide Wasserstoff als chemisches Element aufweisen.
1 veranschaulicht eine Substrat-Wickelvorrichtung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen, in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, in denen die Substrat-Wickelvorrichtung 100 eine Substratwickellagerung 852 (z.B. die Substratwickellagerung WD01 oder Substratwickellagerung WD02, wie später noch genauer beschrieben wird), eine Gaszufuhrvorrichtung 114 und vorzugsweise eine Substratzuführvorrichtung 850 aufweist. Die Substratzuführvorrichtung 850 kann beispielsweise eine oder mehr als eine Umlenkrolle aufweisen, wovon eine Umlenkrolle 142 der Substratwickellagerung 852 unmittelbar benachbart ist. Die Substratwickellagerung 852 ist eingerichtet zum Ankuppeln (Aufnehmen und Halten) eines Substratwickels (z.B. einer Wickelhülse davon), auf welchen ein Substrat 102 (siehe auch 3) aufgewickelt wird.
Eine Wickelhülse (auch als Spule oder Substratwickelhülse bezeichnet) kann als rohrförmiger Träger verstanden werden, auf welchen das flexible Substrat 102 aufgewickelt ist, d.h. welcher die übereinander gewickelten Lagen des Substrats (auch als Substratlage bezeichnet) trägt. Mit jeder vollen Umdrehung der Substratwickellagerung 852 bzw. des Substratwickels wird dem Substratwickel eine Substratlage hinzugefügt (beim Aufwickeln) oder entnommen (beim Abwickeln).
Das Substrat 102 kann entlang eines Transportpfads 111 transportiert werden. Der Transportpfad 111 kann mit seinem Endabschnitt 111a (auch als Zuführabschnitt 111a bezeichnet), in den Substratwickel bzw. einen Wickelbereich 852b der Substratwickellagerung 852 einmünden.
Der Wickelbereich 852b kann als derjenige Bereich verstanden werden, in dem das Aufwickeln bzw. Abwickeln des Substrats 102 erfolgt. Der Wickelbereich 852b kann beispielsweise zylinderförmig sein und/oder eine Einhüllende des Substratwickels bilden. Der Wickelbereich 852b kann beispielsweise die Form eines Rotationskörpers um eine Drehachse 102a des Substratwickels aufweisen. Der angekuppelte Substratwickel kann in dem Wickelbereich 852b der Substratwickellagerung 852 angeordnet sein.
Die Substratwickellagerung 852 ist eingerichtet, wenn der Substratwickel daran angekuppelt ist, diesen drehbar zu lagern um die Drehachse 101a herum. Beispielsweise kann die Substratwickellagerung 852 um die Drehachse 101a herum drehbar gelagert sein, beispielsweise mittels eines entsprechenden Drehlagers.
Zwischen der Substratzuführvorrichtung 850 (z.B. einer ersten Umlenkrolle 142 davon) und der Substratwickellagerung 852 ist ein Spalt 218 (auch als Zwickel 218 bezeichnet) angeordnet, der von dem Transportpfad 111 (z.B. dessen in den Wickelbereich einmündenden Zuführabschnitt 111a) und/oder dem Wickelbereich 852b begrenzt wird. Im Betrieb wird der Spalt 218 von dem Substratwickel 102w und einen in den Substratwickel 102w einmündenden Abschnitt des Substrats 102 begrenzt, der z.B. an die äußere Lage des Substratwickels 102w angrenzt.
Die Gaszufuhrvorrichtung 114 ist eingerichtet, dem Spalt 218 ein Gas (auch als Spendergas bezeichnet) zuzuführen, z.B. in Richtung zu dem Zuführabschnitt 111a hin. Beispielsweise kann die Gaszufuhrvorrichtung 114 eingerichtet sein, einen Strom 281 des Spendergases in den Spalt 218 hinein bereitzustellen. Der Zuführabschnitt 111a und der Substratwickel 102w (siehe auch 2) können den Spalt 218 (z.B. keilförmig) begrenzen. Beim Aufwickeln kann das Spendergas in den Substratwickel 102w eingebaut werden, z.B. zwischen die aufgewickelten Substratlagen.
In einer ersten exemplarischen Implementierung weist die Gaszufuhrvorrichtung 114 eine oder mehr als eine Gasaustrittsöffnung 114a auf. Die oder jede Gasaustrittsöffnung 114a kann derart eingerichtet sein, dass ein aus der Gasaustrittsöffnung 114a austretender Strom 281 (vgl. 2) des Spendergases in den Spalt 218 hinein strömt. Dazu kann die oder jede Gasaustrittsöffnung 114a in dem Spalt 218 münden oder zumindest auf den Spalt 218 gerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die oder jede Gasaustrittsöffnung 114a auf den Transportpfad 111 (z.B. dessen Zuführabschnitt 111a) gerichtet sein. Beispielsweise kann die oder jede Gasaustrittsöffnung 114a mittels einer Düse der Gaszufuhrvorrichtung 114 bereitgestellt sein. Mehrere Gasaustrittsöffnungen 114a können beispielsweise einen Gasverteiler bereitstellen.
In einer zweiten exemplarischen Implementierung können mehrere Gasaustrittsöffnungen 114a der Gaszufuhrvorrichtung 114 entlang einer Richtung 101 (auch als Drehachsenrichtung 101 bezeichnet), die parallel zu der Drehachse 101a ist, hintereinander in einer Reihe angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die oder jede Gasaustrittsöffnungen 114a entlang der Drehachsenrichtung 101 längserstreckt und/oder zumindest schlitzförmig eingerichtet sein.
In einer dritten exemplarischen Implementierung weist die Gaszufuhrvorrichtung 114 einen Hohlkörper 114k (beispielsweise ein Rohr) auf, in dessen Hohlraum 114h die oder jede Gasaustrittsöffnung 114a mündet. Beispielsweise kann der Hohlraum 114h mehrere Gasaustrittsöffnungen 114a gasleitend miteinander koppeln. Beispielsweise kann der Hohlraum 114h mit einem Gasanschluss (nicht dargestellt) gekoppelt sein, z.B. ferner mit einem an den Gasanschluss angekoppelten Gasreservoir (nicht dargestellt). Beispielsweise können der Hohlraum 114h und/oder der Hohlkörper 114k entlang der Drehachsenrichtung 101 längserstreckt sein. Ein rohrförmiger und längserstreckter Hohlkörper 114k kann auch als Gaslanze bezeichnet werden.
In einer vierten exemplarischen Implementierung ist ein Abstand 152 (auch als Einlaufabstand bezeichnet) der Umlenkrolle 142 von der Drehachse ungefähr 10 cm (Zentimeter) oder mehr, z.B. ungefähr 20 cm oder mehr, z.B. ungefähr 30 cm oder mehr, z.B. ungefähr 50 cm oder mehr, und/oder kleiner als 100 cm. In der oder einer anderen exemplarischen Implementierung ist der Einlaufabstand veränderlich eingerichtet, z.B. als Funktion eines Wickelparameters, wie später noch genauer beschrieben wird.
Weitere exemplarische Implementierungen der Substrat-Wickelvorrichtung 100 werden nachführend erläutert.
2 veranschaulicht die Substrat-Wickelvorrichtung 100 die gemäß verschiedenen Ausführungsformen 200 in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht sowie einer Detailansicht 200a, in denen das Substrat 102 und der zu dem Substratwickel 102w aufgewickelte Endabschnitt des Substrats 102 dargestellt sein.
Die Substratzuführvorrichtung 850 weist gemäß den Ausführungsformen 200 eine Lagervorrichtung 202 auf. Mittels der Lagervorrichtung 202 ist die Umlenkrolle 142 (auch als erste Umlenkrolle 142 bezeichnet) und optional eine oder mehr als eine zusätzliche Umlenkrolle 242 (auch als zweite Umlenkrolle 242 bezeichnet) der Substratzuführvorrichtung 850 drehbar gelagert. Der Transportpfad 111 kann mittels der einen oder mehr als einen zweiten Umlenkrolle 242 umgelenkt werden zu der ersten Umlenkrolle 142 hin.
Ferner kann die Lagervorrichtung 202 die Gaszufuhrvorrichtung 114 halten, beispielsweise in einem festen Abstand von der ersten Umlenkrolle 142. Dazu kann die Lagervorrichtung 202 einen Träger 216 aufweisen, welcher die Drehachse der Umlenkrolle 142 und die Gaszufuhrvorrichtung 114 ortsfest zueinander kuppelt. Beispielsweise kann die Lagervorrichtung 202 (z.B. deren Träger 216) die erste Umlenkrolle 142 und die Gaszufuhrvorrichtung 114 derart miteinander kuppeln, dass deren Abstand voneinander invariant gegenüber einer Drehung der ersten Umlenkrolle 142 relativ zu der Gaszufuhrvorrichtung 114 und/oder gegenüber einer Ausgleichsbewegung 142b ist.
In einer exemplarischen Implementierung der Lagervorrichtung 202 kann die Lagervorrichtung 202 einen Andruckarm 2021 aufweisen, welcher pro Umlenkrolle 142, 242 ein Drehlager (auch als Umlenkrollendrehlager bezeichnet) aufweist, mittels dessen die jeweilige Umlenkrolle 142, 242 drehbar gelagert ist. Ferner kann die Lagervorrichtung 202 ein Drehlager 208 (auch als Armdrehlager 208 bezeichnet) aufweisen, mittels welchem der Andruckarm 2021 drehbar gelagert ist, beispielsweise um eine Drehachse herum, die in einem Abstand von der ersten Umlenkrolle 142 angeordnet ist und/oder welche die Drehachse einer zweiten Umlenkrolle 242 ist.
Der drehbar gelagerte Andruckarm 2021 erreicht, dass die erste Umlenkrolle 142 die Ausgleichsbewegung 142b um das Armdrehlager 208 herum durchführen kann, beispielsweise in Abhängigkeit von einem Parameter (auch als Wickelparameter bezeichnet), welcher eine Größe des Substratwickels 102w repräsentiert, z.B. welcher die Menge an Substrat 102 repräsentiert, die mittels der Substratwickellagerung 852 in aufgewickeltem Zustand getragen wird. Beispiele für den Wickelparameter weisen auf: der Durchmesser 102d des Substratwickels 102w, ein Gewicht des Substratwickels 102w, eine Anzahl Substratlagen des Substratwickels 102w; ein Volumen des Substratwickels 102w; eine Anzahl von Umdrehungen des Substratwickels 102w seit dem Beginn des Substrataufwickelns (siehe beispielsweise 6); eine Dauer des Substrataufwickelns. Der Wickelparameter kann beispielsweise sensorisch erfasst werden, beispielsweise wenn die Ausgleichsbewegung 142b mittels einer Antriebsvorrichtung angetrieben (z.B. gesteuert) wird.
Optional kann der Andruckarm 2021 mit einer Feder oder einem anderen federelastischen Element gekoppelt sein, welches eingerichtet ist, beim Durchführen der Ausgleichsbewegung 142b eine Rückstellkraft zu erzeugen, welche der Ausgleichsbewegung entgegengerichtet ist. Dies erreicht eine gefederte Auslenkung des Andruckarms 2021 und/oder der Gaszufuhrvorrichtung 114, beispielsweise wenn diese rein mechanisch angetrieben wird (beispielsweise mittels eines Abstandhalters).
Die Ausgleichsbewegung 142b kann beispielsweise derart erfolgen, dass der Abstand 152 der ersten Umlenkrolle 142 von dem Substratwickel 102w konstant gehalten wird (z.B. bei 5cm), wenn sich der Wickelparameter verändert und/oder beim Substrataufwickeln.
Der Zuführabschnitt 111a und der Substratwickel 102w können den (z.B. keilförmigen) Spalt 218, den sogenannten Zwickel 218, bilden, dem das Spendergas zugeführt wird, um dieses zwischen die aufgewickelten Lagen des Substrats (auch als Substratlagen bezeichnet) einzubringen.
3 veranschaulicht eine Transportanordnung (auch als Transportsystem bezeichnet) gemäß verschiedenen Ausführungsformen 300 in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht. 4 veranschaulicht die Transportanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen 400 in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht in einer dazu ähnlichen Konfiguration.
Die Transportanordnung kann mehrere Substratwickellagerungen WD01, WD02 aufweisen. Jede der Substratwickellagerungen WD01, WD02 kann zum Ankuppeln (Aufnehmen und Halten) einer Wickelhülse eingerichtet sein. Jede der mehreren Substratwickellagerungen WD01, WD02 kann dazu um eine Drehachse 101a drehbar gelagert sein. Das flexible Substrat 102 kann zwischen zwei Wickelhülsen auf den Substratwickellagerungen WD01, WD02 umgewickelt werden, z.B. von einer ersten Wickelhülse auf eine zweite Wickelhülse.
Ferner kann die Transportanordnung mehrere drehbar gelagerte Führungsrollen 122 aufweisen, an welchen das Substrat 102 im Betrieb anliegt, wovon zumindest eine Führungsrolle als erste Umlenkrolle 142 eingerichtet ist. Die mehreren Führungsrollen 122 können beispielsweise mindestens 5 Führungsrollen 122 aufweisen, beispielsweise mindestens 10 Führungsrollen 122, beispielsweise mindestens 15 Führungsrollen 122, beispielsweise mindestens 20 Führungsrollen 122. Das Substrat 102 kann mittels jeder der Führungsrollen 122 umgelenkt, geführt und/oder gezogen werden entlang des Transportpfads 111 bzw. entlang einer Transportrichtung.
Die Transportrichtung kann davon abhängen, mittels welcher der zwei Substratwickellagerungen WD01, WD02 das Substrat aufgewickelt werden soll. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat 102 mittels der ersten Substratwickellagerung WD01, z.B. von der daran angekuppelten ersten Substratwickelhülse, abgewickelt und mittels der zweiten Substratwickellagerung WD02, z.B. auf die daran angekuppelte zweite Substratwickelhülse, aufgewickelt werden, siehe beispielsweise 3. Alternativ oder zusätzlich (z.B. davor oder danach) kann das Substrat von der zweiten Substratwickelhülse abgewickelt und auf die erste Substratwickelhülse aufgewickelt werden, siehe beispielsweise auch 4. Optional kann das Umwickeln mehrmals erfolgen. Beispielsweise kann das Substrat 102 auf eine Substratwickelhülse aufgewickelt und danach von dieser wieder abgewickelt werden (auch als mehrmaliges Umwickeln bezeichnet). Soll die Transportanordnung generell zum mehrmaligen Umwickeln oder noch allgemeiner zum bidirektionalen Transport eingerichtet sein, kann diese zwei Substrat-Wickelvorrichtung 100 aufweisen, von denen eine erste Substrat-Wickelvorrichtung 100 die erste Substratwickellagerung WD01 und eine zweite Substrat-Wickelvorrichtung 100 die zweite Substratwickellagerung WD02 aufweist. Dann kann die Transportanordnung pro Substratwickellagerung WD01, WD02 eine als erste Umlenkrolle 142 eingerichtete Führungsrolle 122 aufweisen.
Ferner kann die Transportanordnung eine oder mehr als eine Prozessierwalze CD01, CD02 aufweisen, an welcher das Substrat 102 im Betrieb anliegt und der Transportpfad 111 umgelenkt wird. Jede Prozessierwalze CD01, CD02 kann somit einen gekrümmten Abschnitt des Transportpfads 111 bereitstellen, entlang dessen das Umwickeln des Substrats 102 erfolgen kann.
Das Umlenken des Substrats 102 mittels einer Führungsrolle 122 und/oder mittels einer Prozessierwalzen CD01, CD02 kann einen Winkel aufweisen (anschaulich die Differenz aus einmündenden Transportpfad und auslaufendem Transportpfad). Der Winkel kann auch als Mindestumschlingung bezeichnet werden. Der Winkel kann größer sein als ungefähr 10°, z.B. größer als ungefähr 20°, z.B. größer als ungefähr 30°.
Jede der zwei Substratwickellagerungen WD01, WD02 und jede der zwei Prozessierwalzen CD01, CD02 kann aktiv angetrieben werden (dann auch als aktive Walzen bezeichnet). Dazu kann die Transportanordnung eine entsprechende Antriebsvorrichtung aufweisen, welche eingerichtet ist, jede der zwei Substratwickellagerungen WD01, WD02 und jede der zwei Prozessierwalzen CD01, CD02 in eine Drehbewegung zu versetzen (indem diesen ein Drehmoment zugeführt wird).
Die Drehachsen 101a der Substratwickellagerungen WD01, WD02 können achsparallel zueinander sein, z.B. parallel zu der Drehachsenrichtung 101. Die Drehachse 101a jeder Führungsrolle 122 kann achsparallel zu den Drehachsen 101a der Substratwickellagerungen WD01, WD02 sein, z.B. parallel zu der Drehachsenrichtung 101. Die Drehachse 101a jeder Prozessierwalze CD01, CD02 kann achsparallel zu den Drehachsen 101a der Substratwickellagerungen WD01, WD02 sein, z.B. parallel zu der Drehachsenrichtung 101.
5 veranschaulicht eine Vakuumanordnung 500 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, welche die Transportanordnung (z.B. gemäß Ausführungsformen 300 oder 400) aufweist.
Die Vakuumanordnung 500 kann eine Vakuumkammer 802 aufweisen, in welcher eine oder mehr als eine Substrat-Wickelvorrichtung 100 und optional die Rollen der Transportanordnung angeordnet sind, z.B. eine oder mehr als eine Substratwickellagerung WD01, WD02 und/oder die mehreren Prozessierwalzen CD01, CD02 und/oder die mehreren Führungsrollen 122.
Die Vakuumkammer 802 kann zum Bereitstellen eines Unterdrucks oder eines Vakuums mit einem Pumpensystem 602, z.B. einer Vakuumpumpenanordnung, (z.B. gasleitend) gekoppelt sein und derart stabil eingerichtet sein, dass diese dem Einwirken des Luftdrucks im abgepumpten Zustand standhält. Die Vakuumkammer 802 kann, wenn verschlossen, beispielsweise luftdicht, staubdicht und/oder vakuumdicht eingerichtet sein oder werden. Das Pumpensystem 602 (aufweisend zumindest eine Vakuumpumpe, z.B. eine Hochvakuumpumpe, z.B. eine Turbomolekularpumpe) kann eingerichtet sein, das Innere der Vakuumkammer 802 abzupumpen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Vakuumkammer 802, z.B. deren Kammergehäuse, zylinderförmig sein.
Die Vakuumanordnung 500 kann pro Prozessierwalze CD01, CD02 eine oder mehr als eine Prozessiervorrichtung 402a, 402b aufweisen, welche eingerichtet ist, das an der Prozessierwalze anliegende Substrat 102, bzw. den entsprechend daran anliegenden Substratabschnitt, zu prozessieren. Das Prozessieren kann aufweisen, das Substrat 102 dauerhaft zu verändern. Das Prozessieren kann beispielsweise aufweisen, dem Substrat 102 Material hinzuzufügen (z.B. das Substrat zu beschichten), das Substrat 102 zu erwärmen (d.h. dem Substrat thermische Energie zuzuführen), das Substrat 102 zu kühlen (d.h. dem Substrat thermische Energie zu entziehen), das Substrat 102 chemisch und/oder elektrisch zu verändern (z.B. zu dotieren), und/oder von dem Substrat 102 Material zu entfernen (z.B. das Substrat zu ätzen).
Eine oder mehr als eine Prozessiervorrichtung 402a, 402b kann beispielsweise zum Beschichten des Substrats 102 eingerichtet sein (auch als Beschichtungsvorrichtung bezeichnet). Beispielsweise kann eine Beschichtungsvorrichtung 402a, 402b zum Bereitstellen eines gasförmigen Beschichtungsmaterials (z.B. ein Materialdampf) und/oder flüssigen Beschichtungsmaterials eingerichtet sein, welches z.B. auf dem zumindest einen Substrat zum Bilden einer Schicht abgeschieden werden kann (auch als Beschichten bezeichnet). Eine Beschichtungsvorrichtung kann zumindest eines von Folgendem aufweisen: eine Sputtervorrichtung, eine thermisch-Verdampfen-Vorrichtung (z.B. einen Laserstrahlverdampfer, einen Lichtbogenverdampfer, einen Elektronenstrahlverdampfer und/oder einen thermischen Verdampfer), eine Präkursorgasquelle. Eine Sputtervorrichtung kann zum Zerstäuben des Beschichtungsmaterials (auch als Targetmaterial bezeichnet) von einem Target mittels eines Plasmas eingerichtet sein. Eine thermisch-Verdampfen Vorrichtung kann zum Überführen des Beschichtungsmaterials in einen gasförmigen Aggregatszustand mittels thermischer Energie eingerichtet sein. Je nach der Beschaffenheit des Beschichtungsmaterials können ein Sublimieren und/oder ein Verdampfen des Beschichtungsmaterials erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Vakuumanordnung 500 pro Prozessierwalze CD01, CD02 einen Elektronenstrahlverdampfer aufweisen, der eingerichtet ist, das Beschichtungsmaterial mittels eines Elektronenstrahls 23 in einen gasförmigen Zustand zu überführen. Bei der Verwendung eines Elektronenstrahlverdampfers können besonders viele Beschädigungen am Substrat und/oder dessen Beschichtung auftreten, die sich mittels des Spendergases kompensieren lassen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat 102 ein Bandsubstrat 102 sein und/oder Polyester, z.B. Polyethylenterephthalat (PET), und/oder Polyolefin, z.B. Polypropylen (PP), aufweisen oder daraus gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Beschichtungsmaterial Aluminium aufweisen oder daraus gebildet sein. Damit kann beispielsweise sehr kostengünstig ein leitfähiges und gewichtsreduziertes Substrat bereitgestellt werden.
6 veranschaulicht ein Verfahren 600, z.B. zum Betreiben der hierin beschriebenen Substrat-Wickelvorrichtung 100 bzw. Transportanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagramm.
Das Verfahren 600 weist auf, in 605, Aufwickeln eines Substrats zu einem Substratwickel (auch als Substrataufwickeln 605 bezeichnet), z.B. auf eine Substrat-Wickelhülse, beispielsweise indem der Substratwickel bzw. die Substrat-Wickelhülse gedreht wird. Der Substratwickel kann beispielsweise an die Substratwickellagerung 852 der Substrat-Wickelvorrichtung 100 angekuppelt sein. Dem Substratwickel kann beispielsweise mittels der Substratwickellagerung 852 der Substrat-Wickelvorrichtung 100 ein Drehmoment zugeführt werden.
Das Substrataufwickeln 605 kann aufweisen, dass das Substrat Lage-für-Lage zu dem Substratwickel 102w aufgewickelt wird, der mehrere übereinander gewickelte Lagen des Substrats (auch als Substratlage bezeichnet) aufweist. Das Substrataufwickeln 605 kann aufweisen, dass eine Anzahl der Substratlagen vergrößert wird. Mit jeder vollen Umdrehung des Substratwickels bzw. der Wickelhülse wird dem Substratwickel eine Substratlage hinzugefügt.
Das Substrat kann im Vakuum zu dem Substratwickel bzw. der Substrat-Wickelhülse hin transportier werden, beispielsweise entlang des Transportpfads. Beispielsweise kann das Substrataufwickeln im Vakuum erfolgen. Beispielsweise kann der Substratwickel 102w im Vakuum angeordnet sein bzw. dem Vakuum ausgesetzt sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat ein oder mehr als ein Material (auch als Substratmaterial bezeichnet) aufweisen oder daraus bestehen, beispielsweise eine oder mehr als eine chemische Verbindung. Beispiele für das Substratmaterial weisen auf: ein Polymer (z.B. Polyester und/oder Polyolefin), ein Metall (z.B. Aluminium). Beispielsweise kann das Substrat eine Polymerfolie aufweisen, z.B. eine PET-Folie und/oder eine PP-Folie, die beim Aufwickeln mit einem Metall beschichtet ist.
Das Verfahren 600 weist auf, in 607, Einbringen des Spendergases in einen Spalt (auch als Gaszuführen oder vereinfacht als Zuführen des Spendergases bezeichnet), der zwischen dem Substratwickel und einem in den Substratwickel einmündenden Abschnitt des Substrats gebildet ist.
Das Spendergas und das Substrat (z.B. ein oder mehr als ein Substratmaterial davon) können übereinstimmen in zumindest einem chemischen Element (auch als Übereinstimmungselement bezeichnet). Ferner können das Spendergas und das Substrat (z.B. das Substratmaterial) sich voneinander unterscheiden zumindest in dem Aggregatszustand und/oder in der chemischen Zusammensetzung.
Beispielsweise kann das Spendergas das Übereinstimmungselement, z.B. Wasserstoff, aufweisen oder daraus bestehen. Beispielsweise kann das Spendergas eine erste chemische Verbindung, die das Übereinstimmungselement aufweist, aufweisen oder daraus bestehen. Beispielsweise kann das Spendergas nur Moleküle der ersten chemischen Verbindung (z.B. Methan oder einen anderen Kohlenwasserstoff) als Gaskomponente oder ein Gemisch mehrerer chemischer Verbindungen (z.B. Methan und Ethan) aufweisen. Beispielsweise kann das Spendergas nur Atome des Übereinstimmungselements (z.B. molekularen Wasserstoff bildend) als Gaskomponente aufweisen oder ein Gemisch von Atomen mehrerer chemischer Elemente (z.B. ein Gemisch aus molekularem Wasserstoff und Methan). Zusätzliche Beispiele für das Spendergas oder zumindest dessen Gaskomponente(n) weisen auf: einen Kohlenwasserstoff, wie beispielsweise Methan, molekularer Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff.
Beispielsweise kann das Substrat (z.B. ein oder mehr als ein Substratmaterial davon) das Übereinstimmungselement aufweisen. Beispielsweise kann das Substrat bzw. Substratmaterial eine zweite chemische Verbindung, die das Übereinstimmungselement aufweist, aufweisen oder daraus bestehen. Beispiele für das Substratmaterial weisen auf: ein Polymer, einen Thermoplast, ein polares Polymer, ein biaxial orientiertes Polymer, Polyester, Polyethylenterephthalat (PET), Polyolefin, Polypropylen (PP), Polyimid.
In einigen Ausführungsformen kann das Substrat ein biaxial orientiertes Polymer (z.B. Polypropylen oder Polyester, z.B. PET) aufweisen oder daraus bestehen. Biaxial orientiertes Polymer kann besonders empfindlich sein gegenüber der Elektronenstrahlung.
Das Gaszuführen 607 kann aufweisen, dass das Spendergas zwischen zwei (z.B. um die Substrat-Wickelhülse herum gewickelte) Substratlagen des Substratwickels angeordnet wird. Der sich daraus ergebende Substratwickel weist beispielsweise die Substrat-Wickelhülse und das darauf aufgewickelte Substrat 102 auf, welches mehrere übereinander gewickelte Substratlagen aufweist. Zwischen zwei einander unmittelbar benachbarte (z.B. einander berührende) Substratlagen kann das Spendergas angeordnet, anschaulicher gesagt, gespeichert, sein.
Das Verfahren 600 weist optional auf, in 601, Abwickeln des Substrats von einem zusätzlichen Substratwickel (auch als Substratabwickeln bezeichnet), der in einem Abstand von dem Substratwickel angeordnet ist, wobei das Transportieren des Substrats von dem zusätzlichen Substratwickel (auch als Abwickel bezeichnet) zu dem Substratwickel (auch als Aufwickel bezeichnet) durch das Vakuum hindurch erfolgt.
Das Verfahren 600 weist optional auf, in 603, Prozessieren des Substrats in dem Vakuum, vorzugsweise mittels eines Elektronenstrahls und/oder eines Beschichtungsprozesses. Das Prozessieren 603 kann beispielsweise aufweisen, das Substrat zu beschichten (dann auch als Beschichtungsprozess bezeichnet), das Substrat zu erwärmen (z.B. indem dem Substrat thermische Energie mittels des Beschichtungsmaterials und/oder mittels Strahlung zugeführt wird), das Substrat zu bestrahlen (z.B. mit Ladungsträgern, wie beispielsweise Elektronen, und/oder mit Wärmestrahlung).
Beispielsweise kann das Prozessieren 603 des Substrats aufweisen: Überführen eines Beschichtungsmaterials in einen gasförmigen Zustand (z.B. ein Sublimieren und/oder ein Verdampfen aufweisend) mittels eines Elektronenstrahls, Beschichten des Substrats mit dem Beschichtungsmaterial, indem dieses von dem gasförmigen Zustand in den festen Zustand überführt wird.
Das Verfahren 600 weist optional auf: Verändern einer Position der Gaszufuhrvorrichtung (auch als Positionsänderung bezeichnet), mittels welcher das Einbringen eines Spendergases erfolgt, relativ zu einer Drehachse des Substratwickels, vorzugsweise gleichzeitig zu dem Aufwickeln, z.B. abhängig von einer Größe des Substratwickels (die beispielsweise von dem Wickelparameter repräsentiert wird).
Beispiele für den Wickelparameter weisen auf: der Durchmesser 102d des Substratwickels 102w, ein Gewicht des Substratwickels 102w, eine Anzahl Substratlagen des Substratwickels 102w; ein Volumen des Substratwickels 102w; eine Anzahl von Umdrehungen des Substratwickels 102w seit dem Beginn des Substrataufwickelns 605; eine Dauer des Substrataufwickelns 605. Optional kann der Wickelparameter sensorisch erfasst werden, und mittels einer Antriebsvorrichtung in die Positionsänderung überführt werden, z.B. mittels einer Bewegung der Gaszufuhrvorrichtung.
Im Folgenden werden verschiedene Beispiele beschrieben, die sich auf vorangehend Beschriebene und in den Figuren Dargestellte beziehen.
Beispiel 1 ist eine Substrat-Wickelvorrichtung, aufweisend: eine Substratwickellagerung zum drehbaren Lagern eines (z.B. daran angekuppelten) Substratwickels, z.B. in einem Wickelbereich; eine Substratzuführvorrichtung zum Zuführen eines Substrats entlang eines (z.B. geradlinigen Abschnitts eines) Transportpfads, z.B. in den Wickelbereich hinein (oder zumindest zu dem Wickelbereich hin), wobei die Substratzuführvorrichtung (z.B. eine Umlenkrolle davon) vorzugsweise der Substratwickellagerung unmittelbar benachbart ist, wobei die Substratzuführvorrichtung vorzugsweise eine (drehbar gelagerte und/oder der Substratwickellagerung unmittelbar benachbarte) Umlenkrolle aufweist zum Umlenken des Transportpfads (beispielsweise entlang dessen das Substrat dem Substratwickel zugeführt werden kann) zu der Substratwickellagerung hin, wobei ein Spalt, der zwischen dem Wickelbereich und der Substratzuführvorrichtung (z.B. einer ersten Umlenkrolle davon) angeordnet ist, von dem Transportpfad begrenzt wird; eine Gaszufuhrvorrichtung, welche eingerichtet ist, dem Spalt ein Gas zuzuführen.
Beispiel 2 ist eine Substrat-Wickelvorrichtung (z.B. die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß Beispiel 1), aufweisend: eine um eine Drehachse drehbar gelagerte Substratwickellagerung zum Ankuppeln eines Substratwickels; eine (drehbar gelagerte) erste Umlenkrolle, welche der Substratwickellagerung unmittelbar benachbart ist, zum Umlenken eines Transportpfads (beispielsweise entlang dessen ein Substrat dem Substratwickel zugeführt werden kann) zu der Drehachse hin, wobei ein Spalt, der zwischen der Drehachse und der erste Umlenkrolle angeordnet ist, von dem Transportpfad begrenzt wird; eine Gaszufuhrvorrichtung, welche eingerichtet ist, dem Spalt ein Gas (z.B. einen Strom des Gases) zuzuführen.
Beispiel 3 ist eine Substrat-Wickelvorrichtung (z.B. die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß Beispiel 1 oder 2), aufweisend: eine Substratwickellagerung zum drehbaren Lagern eines Substratwickels, auf welchen ein entlang eines Transportpfads transportiertes Substrat aufgewickelt wird; eine Gaszufuhrvorrichtung, welche eingerichtet ist zum Zuführen eines Gases in einen (z.B. keilförmigen) Spalt, der zwischen dem Substratwickel und einem in den Substratwickel einmündenden (z.B. geradlinigen und/oder quer zu einer Drehachse des der Substratwickellagerung verlaufenden) Abschnitt des Transportpfads gebildet (z.B. dazwischen angeordnet und/oder von diesen begrenzt) wird; vorzugsweise ein der Substratwickellagerung unmittelbar benachbarte erste Umlenkrolle oder Substratzuführvorrichtung, welche die erste Umlenkrolle aufweist, wobei der Spalt zwischen der Umlenkrolle bzw. Substratzuführvorrichtung und der Substratwickellagerung (z.B. deren Drehachse) angeordnet ist.
Beispiel 4 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 3, die Substratzuführvorrichtung ferner aufweisend: eine oder die erste Umlenkrolle zum Umlenken des Transportpfads.
Beispiel 5 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 4, ferner aufweisend: eine Lagervorrichtung, mittels welcher die Gaszufuhrvorrichtung ortsfest relativ zu einer Drehachse der Umlenkrolle gelagert ist und/oder derart gelagert ist, die Gaszufuhrvorrichtung eine Ausgleichsbewegung relativ zu dem Wickelbereich, der Substratwickellagerung und/oder zumindest deren Drehachse durchführen kann.
Beispiel 6 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 5, wobei die die Gaszufuhrvorrichtung mittels der Lagervorrichtung ortsfest relativ zu einer Drehachse der ersten Umlenkrolle gelagert ist.
Beispiel 7 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 6, ein federelastisches Element, welches einer Ausgleichsbewegung der Gaszufuhrvorrichtung (und/oder der ersten Umlenkrolle) eine Rückführungskraft entgegensetzt, wenn die Ausgleichsbewegung einen Abstand der Gaszufuhrvorrichtung von der Substratwickellagerung (z.B. deren Drehachse) und/oder dem Wickelbereich vergrößert.
Beispiel 8 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 7, wobei die Gaszufuhrvorrichtung zwischen der Substratwickellagerung und der Substratzuführvorrichtung (und/oder der ersten Umlenkrolle, die der Substratwickellagerung unmittelbar gegenüberliegt) angeordnet ist.
Beispiel 9 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 8, wobei die Gaszufuhrvorrichtung näher an der Substratzuführvorrichtung (und/oder der ersten Umlenkrolle) angeordnet ist als an der Substratwickellagerung (oder zumindest deren Drehachse), wobei beispielsweise ein erster Abstand der Gaszufuhrvorrichtung (z.B. einer Gasaustrittsöffnung davon) von der Substratzuführvorrichtung (z.B. deren ersten Umlenkrolle) kleiner ist als ein zweiter Abstand der Gaszufuhrvorrichtung von dem Wickelbereich, der Substratwickellagerung oder zumindest deren Drehachse.
Beispiel 10 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 9, wobei der erste Abstand der Gaszufuhrvorrichtung (z.B. einer Gasaustrittsöffnung davon) von der Substratzuführvorrichtung (und/oder der ersten Umlenkrolle) und/oder der zweite Abstand der Gaszufuhrvorrichtung von dem Wickelbereich, der Substratwickellagerung oder zumindest deren Drehachse kleiner sind als ungefähr 1 m (Meter), z.B. als ungefähr 0,5 m, z.B. als ungefähr 0,25 m, z.B. als ungefähr 0,2 m, z.B. als ungefähr 0,1 m.
Beispiel 11 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 10, wobei der erste Abstand der Gaszufuhrvorrichtung (z.B. einer Gasaustrittsöffnung davon) von der Substratzuführvorrichtung (und/oder der ersten Umlenkrolle) und/oder der zweite Abstand der Gaszufuhrvorrichtung von dem Wickelbereich, der Substratwickellagerung oder zumindest deren Drehachse kleiner sind als eine Ausdehnung der Substratzuführvorrichtung (und/oder der ersten Umlenkrolle) entlang der Drehachse des Substratwickels.
Beispiel 12 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 11, wobei ein dritter Abstand der Gaszufuhrvorrichtung (z.B. einer Gasaustrittsöffnung davon) von dem Transportpfad kleiner ist als der erste Abstand der Gaszufuhrvorrichtung (z.B. einer Gasaustrittsöffnung davon) von der Substratzuführvorrichtung (und/oder der ersten Umlenkrolle) und/oder als der zweite Abstand der Gaszufuhrvorrichtung von dem Wickelbereich, der Substratwickellagerung (oder zumindest deren Drehachse).
Beispiel 13 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 12, wobei eine Drehachse der ersten Umlenkrolle parallel zu der Drehachse der Substratwickellagerung ist.
Beispiel 14 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 13, wobei die Gaszufuhrvorrichtung eine oder mehr als eine Gasaustrittsöffnung aufweist, welche in dem Spalt mündet oder zumindest auf den Spalt gerichtet ist und/oder auf den Transportpfad (z.B. dessen Endabschnitt) gerichtet ist.
Beispiel 15 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 14, wobei die Gaszufuhrvorrichtung eine Gaslanze aufweist.
Beispiel 16 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 15, ein Gasreservoir, welches das Gas aufweist und gasleitend mit der Gaszufuhrvorrichtung gekoppelt ist; wobei das Gas vorzugsweise (z.B. molekularen) Wasserstoff aufweist.
Beispiel 17 ist eine Transportanordnung, aufweisend: Beispiel 18 ist die Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 17, eine zusätzliche Substratwickellagerung zum drehbaren Lagern eines daran angekuppelten zusätzlichen Substratwickels, mehrere Führungsrollen, mittels welcher der Transportpfad von der zusätzlichen Substratwickellagerung zu der Substratzuführvorrichtung (und/oder der ersten Umlenkrolle) geführt ist.
Beispiel 19 ist eine Vakuumanordnung, aufweisend: die Transportvorrichtung gemäß Beispiel 18, und eine Vakuumkammer, in welcher die Transportvorrichtung angeordnet ist; vorzugsweise eine Prozessiervorrichtung zum Prozessieren eines Substrats, das entlang des Transportpfads umgewickelt wird.
Beispiel 20 ist ein Substratwickel, aufweisend: eine Substrat-Wickelhülse, ein Substrat, welches mehrere um die Substrat-Wickelhülse herum gewickelte Lagen (die beispielsweise ein Material aufweisen) aufweist, wobei zwischen zwei Lagen ein Gas eingebracht ist, wobei das Gas und das Substrat (z.B. das Material) übereinstimmen in zumindest einem chemischen Element, welches diese aufweisen.
Beispiel 21 ist ein Substratwickel, aufweisend: eine Substrat-Wickelhülse, ein Substrat, welches mehrere um die Substrat-Wickelhülse herum gewickelte Lagen (die beispielsweise ein Material aufweisen) aufweist, wobei das Substrat eine oder mehr als eine der hierein beschriebenen (mechanischen oder chemischen) Eigenschaften aufweist.
Beispiel 22 ist ein Verfahren (beispielsweise zum Betreiben einer der Substrat-Wickelvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 20 und/oder zum Bereitstellen des Substratwickels gemäß Beispiel 20 oder 21), aufweisend: Aufwickeln eines (z.B. beschichteten, z.B. mit einem Metall beschichteten) Substrats, das im Vakuum transportiert und/oder prozessiert wird und beispielsweise ein Material (vorzugsweise ein Polymer) aufweist, zu einem Substratwickel; Einbringen eines Gases in einen Spalt, der zwischen dem Substratwickel (z.B. einer um die Substrat-Wickelhülse herum gewickelte Lage des Substrats) und einem in den Substratwickel einmündenden Abschnitt des Substrats gebildet wird, wobei vorzugsweise das Gas und das Substrat (z.B. dessen Material) übereinstimmen in zumindest einem chemischen Element, welches diese aufweisen.
Beispiel 23 ist das Verfahren gemäß Beispiel 22, wobei das chemische Element Wasserstoff ist und/oder wobei das Gas molekularen Wasserstoff aufweist.
Beispiel 24 ist das Verfahren gemäß Beispiel 22 oder 23, wobei das Gas zwischen zwei (z.B. um die Substrat-Wickelhülse herum gewickelte und/oder einander unmittelbar benachbarte) umeinander gewickelte Lagen des Substratwickels eingebracht wird.
Beispiel 25 ist das Verfahren gemäß einem der Beispiele 22 bis 24, wobei das Substrat in dem Vakuum prozessiert wird, vorzugsweise mittels eines Elektronenstrahls.
Beispiel 26 ist das Verfahren gemäß einem der Beispiele 22 bis 25, ferner aufweisend: Verändern einer Position einer Gaszufuhrvorrichtung, mittels welcher das Einbringen eines Gases (auch als Zuführen des Gases bezeichnet) erfolgt, relativ zu einer Drehachse des Substratwickels, vorzugsweise als Funktion eines Parameters (z.B. Durchmesser), der eine Größe (z.B.) des Substratwickels repräsentiert.
Beispiel 27 ist das Verfahren gemäß Beispiel 26, wobei das Verändern der Position der Gaszufuhrvorrichtung mittels einer Antriebsvorrichtung erfolgt, und/oder wobei der Parameter sensorisch erfasst wird.
Beispiel 28 ist das Verfahren gemäß einem der Beispiele 23 bis 27, ferner aufweisend: Prozessieren des Substrats, vorzugsweise mittels eines Elektronenstrahls, in dem Vakuum, wobei das Prozessieren vorzugsweise aufweist, das Substrat zu beschichten, beispielsweise mit einem (z.B. metallischen) Beschichtungsmaterial, welches beispielsweise mittels eines Elektronenstrahls in einen gasförmigen Zustand überführt wird.
Beispiel 29 ist das Verfahren gemäß einem der Beispiele 23 bis 28, wobei eine chemische Zusammensetzung des Vakuums (beispielsweise der Vakuumatmosphäre), dem das Substrat beim Transportieren und/oder Prozessieren, ausgesetzt ist, einen Anteil (z.B. Massenanteil) des Spendergases aufweist, welcher zu dem Spalt hin (oder zu dem Substratwickel und/oder dem einmündende Abschnitt des Substrats hin) zunimmt.
Beispiel 30 ist das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 29, wobei das Substrat (z.B. dessen Material) ein Polymer aufweist oder daraus gebildet ist und optional beschichtet ist oder wird, wobei das Polymer vorzugsweise biaxial orientiert ist und/oder ein wobei das Polymer zumindest Polyester (z.B. Polyethylenterephthalat) und/oder Polyolefin (z.B. Polypropylen) aufweist oder daraus besteht.
Beispiel 31 ist das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 30, wobei das Gas und das Substrat (z.B. dessen Material) übereinstimmen in zumindest einem chemischen Element, welches diese aufweisen.
Beispiel 32 ist das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 31, wobei das Substrat flexibel und/oder bandförmig ist, beispielsweise eine oder mehr als eine Folie aufweisend.

Claims

Substrat-Wickelvorrichtung (100), aufweisend: • eine Substratwickellagerung (852, WD01, WD02) zum drehbaren Lagern eines Substratwickels (102w), zu welchem ein entlang eines Transportpfads (111) transportiertes Substrat aufgewickelt wird; • eine Gaszufuhrvorrichtung (114), welche eingerichtet ist zum Zuführen (607) eines Gases in einen Spalt (218), der zwischen dem Substratwickel und einem in den Substratwickel einmündenden Abschnitt (111a) des Transportpfads (111) gebildet wird.
Substrat-Wickelvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: • eine Lagervorrichtung (202), mittels welcher die Gaszufuhrvorrichtung (114) derart gelagert ist, dass die Gaszufuhrvorrichtung (114) eine Ausgleichsbewegung relativ zu der Substratwickellagerung (852, WD01, WD02), vorzugsweise deren Drehachse, durchführen kann.
Substrat-Wickelvorrichtung (100) gemäß Anspruch 2, ferner aufweisend: • eine Umlenkrolle (142) zum Umlenken des Transportpfads, wobei der einmündende Abschnitt von der Umlenkrolle (142) ausgeht und/oder die Umlenkrolle (142) der Substratwickellagerung unmittelbar benachbart ist; • wobei die die Gaszufuhrvorrichtung (114) mittels der Lagervorrichtung (202) ortsfest relativ zu einer Drehachse (101a) der Umlenkrolle (142) gelagert ist.
Substrat-Wickelvorrichtung (100) gemäß Anspruch 3, wobei die Gaszufuhrvorrichtung (114) zwischen der Substratwickellagerung (852, WD01, WD02) und der Umlenkrolle (142) angeordnet ist.
Substrat-Wickelvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ein federelastisches Element, welches einer Ausgleichsbewegung der Gaszufuhrvorrichtung (114) eine Rückführungskraft entgegensetzt, wenn die Ausgleichsbewegung einen Abstand der Gaszufuhrvorrichtung (114) von Substratwickellagerung (852, WD01, WD02), vorzugsweise deren Drehachse, vergrößert.
Substrat-Wickelvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Gaszufuhrvorrichtung (114) eine oder mehr als eine Gasaustrittsöffnung (114a) aufweist, welche: • in dem Spalt (218) mündet, und/oder • zumindest auf den Spalt (218) und/oder den Transportpfad (111) gerichtet ist.
Substrat-Wickelvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Gaszufuhrvorrichtung (114) eine Gaslanze aufweist.
Verfahren (600), aufweisend: • Aufwickeln (605) eines Substrats, das im Vakuum transportiert wird, zu einem Substratwickel; • Einbringen (607) eines Gases in einen Spalt (218), der zwischen dem Substratwickel und einem in den Substratwickel einmündenden Abschnitt des Substrats gebildet wird, • wobei vorzugsweise das Gas und das Substrat übereinstimmen in zumindest einem chemischen Element, welches diese aufweisen.
Verfahren (600) gemäß Anspruch 8, wobei das chemische Element Wasserstoff ist und/oder wobei das Gas molekularen Wasserstoff aufweist.
Substratwickel (102w), aufweisend: • eine Substrat-Wickelhülse, • ein Substrat (102), welches mehrere um die Substrat-Wickelhülse herum gewickelte Lagen aufweist, • wobei zwischen zwei der Lagen ein Gas eingebracht ist, wobei vorzugsweise das Gas und das Substrat übereinstimmen in zumindest einem chemischen Element, welches diese aufweisen.