DE102022127290A1

DE102022127290A1 - Substratträgersystem und Transportvorrichtung

Info

Publication number: DE102022127290A1
Application number: DE102022127290.7A
Authority: DE
Inventors: Stephan Aulhorn; Jochen Krause; Robert Künanz; Martin Dimer; Cindy Poslusznik; Ralf Siebert
Original assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2022-10-18
Filing date: 2022-10-18
Publication date: 2024-04-18
Also published as: CN117904587A; CN219709569U

Abstract

Verschiedene Ausführungsformen betreffen ein Substratträgersystem (100), das aufweist: einen Substrataufnahmebereich (120); eine Grundplatte (110), welche eine den Substrataufnahmebereich begrenzende Substratauflagefläche (111) aufweist, auf welcher ein in dem Substrataufnahmebereich (120) aufgenommenes Substrat (121) aufliegen kann; wobei die Grundplatte (110) zumindest eine längserstreckte Nut (112) aufweist, welche die Substratauflagefläche (111) entlang einer ersten Richtung begrenzt; zumindest eine Leiste (130), welche in die Nut (112) eingelegt, mit einem ersten Abschnitt (131) unter den Substrataufnahmebereich greift und mit einem zweiten Abschnitt (132) den Substrataufnahmebereich (120) seitlich begrenzt.

Description

Verschiedene Ausführungsformen betreffen ein Substratträgersystem und eine Transportvorrichtung.
Im Allgemeinen kann ein Substrat oder können mehrere Substrate während eines Beschichtungsprozesses (oder anderer Prozesse zum Behandeln von Substraten) mittels eines Substratträgers gehalten und transportiert werden. Dabei kann der Substratträger beispielsweise dazu genutzt werden, das Substrat oder die Substrate an einer vordefinierten Position in einer Beschichtungskammer zu halten oder durch eine Beschichtungskammer hindurch zu transportieren und/oder in der Beschichtungskammer zu bewegen. Beispielsweise kann als Beschichtungsprozess die sogenannte physikalische Gasabscheidung (PVD) zum Einsatz kommen. Ein Substratträger weist üblicherweise eine Grundplatte auf, die pro Substrat eine Vertiefung (auch als Substrattasche bezeichnet) aufweist, in welche das Substrat eingelegt wird.
Dabei ist die Grundplatte allerdings zusammen mit dem Substrat dem Beschichtungsprozess ausgesetzt, so dass diese schnell verschmutzt. Dieser Umstand erfordert es, die Grundplatte reinigen zu können, insofern diese aus Kostengründen wiederverwendet und nicht als Ganze entsorgt werden soll. Um den Kostendruck gering zu halten wird in diesem Fall daher der Fokus häufig auf die Anforderung gelegt, die Grundplatte leicht reinigen zu können, weshalb häufig Stahl zum Einsatz kommt. Für eine solche Grundplatte ist es allerdings schwer, andere Anforderungen des Beschichtungsprozesses zu erfüllen. Beispielsweise müssen Abstriche bei der Temperaturstabilität gemacht werden, da sich Stahl leicht verzieht.
Einen größeren Spielraum zur Erfüllung der Anforderungen bietet ein mehrteiliger Substratträger, der neben der Grundplatte pro Substrat eine Maske aufweist, in welche das Substrat eingelegt wird. Die Verwendung von Masken (auch als Prozessmasken bezeichnet) ermöglicht zwar, die Grundplatte vor Beschmutzungen durch den Beschichtungsprozess (z.B. PVD) zu schützen, erhöht im Gegenzug allerdings die Kosten aufgrund der Prozessmasken. Anstatt die Grundplatte zu reinigen, werden in diesem Fall die Masken gereinigt, insofern diese aus Kostengründen wiederverwendet und nicht entsorgt werden sollen. Ferner können thermisch induzierte mechanischen Spannungen zwischen der Maske und der Grundplatte auftreten, welche die Grundplatte beschädigen können.
Somit ist herkömmlich ein Kompromiss von Nöten zwischen den Kosten des Substratträgers und der Handhabbarkeit des Substratträgers.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird ein Substratträgersystem bereitgestellt, welches diesen Kompromiss verbessert, so dass eine bessere Handhabbarkeit (beispielsweise hohe Temperaturbeständigkeit und/oder Robustheit) zu geringen Kosten bereitgestellt werden kann. Unter anderem wird dies anschaulich ermöglicht, da erkannt wurde, wie weniger Masken benötigt werden oder sogar ganz auf Masken verzichten werden kann.
Gemäß verschiedenen Aspekten wird ein Substratträgersystem bereitgestellt, das aufweist: einen Substrataufnahmebereich; eine Grundplatte, welche eine (vorzugsweise den Substrataufnahmebereich begrenzende) Substratauflagefläche aufweist, auf welcher ein in dem Substrataufnahmebereich aufgenommenes Substrat aufliegen kann; wobei die Grundplatte zumindest eine längserstreckte Nut aufweist, welche die Substratauflagefläche entlang einer ersten Richtung begrenzt; zumindest eine (d.h. eine oder mehr als eine) Leiste (auch als Einlegeleiste bezeichnet), welche in die Nut eingelegt, mit einem ersten Abschnitt unter den Substrataufnahmebereich greift und mit einem zweiten Abschnitt den Substrataufnahmebereich seitlich begrenzt.
Gemäß verschiedenen Aspekten wurde erkannt, dass sich eine Einlegeleiste, die in eine Nut innerhalb der Grundplatte eingelegt wird, sich aufgrund thermischer Ausdehnung mit der Grundplatte verspannen kann. Ferner wurde erkannt, dass es vorteilhaft für das Verspannen der Grundplatte und der Einlegeleiste sein kann, wenn sich die Grundplatte und die Einlegeleiste voneinander unterscheiden, z.B. in ihrer chemischen Zusammensetzung und/oder thermischen Ausdehnungskoeffizient.
Somit wird in verschiedenen Ausführungsformen ein Substratträgersystem bereitgestellt, das für Vakuum-Beschichtungsanlagen verwendet werden kann. Beispielsweise kann das Substratträgersystem gemäß verschiedenen Aspekten zum Tragen eines Substrates für eine physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) oder ähnliche Abscheidungsprozesse verwendet werden.

1A bis 1D zeigen schematisch ein Substratträgersystem gemäß verschiedenen Aspekten.
2A und 2B zeigen jeweils schematisch ein erstes Substratträgersystem gemäß verschiedenen Aspekten und schematisch ein zweites Substratträgersystem gemäß verschiedenen Aspekten.
3A zeigt schematisch eine Einlegeleiste gemäß verschiedenen Aspekten in einer Draufsicht.
3B zeigt schematisch eine Einlegeleiste gemäß verschiedenen Aspekten in einer Unteransicht.
4 zeigt schematisch ein Substratträgersystem gemäß verschiedenen Aspekten.
5A und 5B zeigen jeweils schematisch einen Bolzen gemäß verschiedenen Aspekten.
6 bis 11B zeigen schematisch ein Substratträgersystem gemäß verschiedenen Aspekten.
12 zeigt schematisch eine Transportvorrichtung gemäß verschiedenen Aspekten.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen 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 Aspekten wird Bezug genommen auf Eigenschaften eines oder mehr als eines Werkstoffs und/oder Bauteils daraus, beispielsweise eine mechanische Härte davon oder ein thermischer Ausdehnungskoeffizient davon. Unter einer mechanischen Härte kann hierin ein mechanischer Widerstand verstanden werden, den der Werkstoff (z.B. das Bauteil daraus) der mechanischen Eindringung eines anderen Körpers entgegensetzt. Die mechanische Härte kann beispielsweise mittels Prüfverfahren gemäß DIN EN ISO 14577 und/oder DIN EN ISO 6508-1 ermittelt werden. Beispielsweise kann die mechanische Härte ermittelt werden, indem eine Oberfläche des Werkstoffes (z.B. des Bauteils daraus) unter Verwendung eines Prüfkörpers, der mit einer vorgegebenen Vorbelastungs-Prüfkraft auf eine Oberfläche des zu prüfenden Werkstoffes gedrückt wird, vorbelastet wird. Unter der Vorbelastung kann eine erste Tiefe eines Eindringens des Prüfkörpers in den zu prüfenden Werkstoff bei der Vorbelastung ermittelt werden. Anschließend kann der Prüfkörper über einen vorbestimmten Zeitraum (z.B. zwischen 2 und 6 Sekunden) unter Verwendung einer Haupt-Prüfkraft, die größer als die Vorbelastungs-Prüfkraft ist, in die Oberfläche des zu prüfenden Werkstoffes gedrückt werden. Anschließend wird die Prüfkraft auf die Vorbelastungs-Prüfkraft reduziert und eine zweite Tiefe des Eindringens des Prüfkörpers in den zu prüfenden Werkstoff kann unter Verwendung der Vorbelastungs-Prüfkraft ermittelt werden. Die Differenz der ersten und zweiten Tiefe kann die mechanische Härte repräsentieren. Der thermische Ausdehnungskoeffizient (auch als Wärmeausdehnungskoeffizient bezeichnet) ist ein Kennwert, der das Verhalten eines Werkstoffs (oder Bauteils daraus) bezüglich Veränderungen seiner Abmessungen bei Temperaturveränderungen beschreibt. Der hierfür verantwortliche Effekt ist die Wärmeausdehnung. Der thermische Ausdehnungskoeffizient verknüpft dabei die Änderung der Geometrie (z.B. Länge oder Volumen) und die Temperaturveränderungen miteinander.
Gemäß verschiedenen Aspekten wird Bezug genommen auf ein Profil, beispielsweise bezüglich eines Bauteils (z.B. einer Einlegeleiste, dann auch als Profilleiste bezeichnet), wenn dieses profilförmig ist. Ein Bauteil, das ein Profil aufweist (auch als profilförmiges Bauteil bezeichnet), kann beispielsweise einen Hohlraum aufweisen, der von einer oder mehr als einer Wand des Bauteils umgeben wird. Beispielsweise kann das profilförmige Bauteil eine gewinkelte oder gebogene Wand (z.B. eine Außenwand) aufweisen, die einen Hohlraum zumindest teilweise umgibt. Beispielsweise kann das profilförmige Bauteil ein C-Profil, U-Profil, D-Profil, V-Profil oder Ähnliches aufweisen. Beispielsweise kann der Hohlraum oval oder mehreckig sein und/oder zumindest an vier Seiten von einer Wand des Profils begrenzt werden. Beispielsweise kann das profilförmige Bauteil rohrförmig sein oder zumindest einen Teil der Rohrform aufweisen (auch als Teilrohr bezeichnet), z.B. ein Halbrohr.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das profilförmige Bauteil (z.B. die oder jede Profilleiste) ein Walzprodukt (z.B. Walzprofil) sein oder ein Pressprodukt (z.B. Pressprofil), was die Herstellung vergünstigt.
Beispielsweise kann ein, z.B. profilförmiges, Bauteil (z.B. die oder jede Einlegeleiste) Stahl oder zumindest Eisen aufweisen, z.B. im Wesentlichen daraus bestehen, z.B. zu mehr als 50 Gewichtsprozent (Gew.-%), z.B. zu mehr als 75 Gew.-%, z.B. zu mehr als 90 Gew.-%, z.B. zu mehr als 95 Gew.-%. Die
Gemäß verschiedenen Aspekten kann die oder jede Profilleiste im Querschnitt eine Wand (z.B. eine Außenwand) aufweisen, die einen Hohlraum fast vollständig umschließt, und eine sich über eine Länge des Bauteils erstreckende Öffnung, welche den Hohlraum freilegt. Beispielsweise kann die Profilleiste einen konzentrischen, rechteckigen, oder anderen bis auf eine Öffnung geschlossenen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann die Profilleiste ein rohrförmiges Bauteil sein, das eine Öffnung entlang seiner Länge hat. Beispielsweise kann die Profilleiste, wenn diese auf eine Fläche gelegt wird, mit der Fläche zusammen einen Kanal bilden.
Nachfolgend wird auf die geläufigen und leicht zu verstehenden kartesischen Koordinaten (x, y, z) Bezug genommen, um Richtungsangaben zu vereinfachen. Es kann verstanden werden, dass das hierfür Beschriebene für jedes andere Koordinatensystem in Analogie gelten kann.
Standardbedingungen können gemäß verschiedenen Ausführungsformen verstanden werden als 293,15 Kelvin bei 101325 Pascal. Angaben über physikalische Größen (z.B. thermischer Ausdehnungskoeffizient, Ausdehnungen, Strecken und Dergleichen) können hierin auf Standardbedingungen bezogen sein.
1A veranschaulicht schematisch ein Substratträgersystem 100 gemäß verschiedenen Aspekten in einer detaillierten Draufsicht. Das Substratträgersystem 100 weist eine Grundplatte 110 und einen Substrataufnahmebereich 120, der eingerichtet ist, ein Substrat aufzunehmen, auf. In 1A ist der Substrataufnahmebereich 120 mittels einer gestrichelten Linie markiert.
Die Grundplatte 110 weist eine Substratauflagefläche 111 auf. Die Substratauflagefläche 111 begrenzt den Substrataufnahmebereich 120 (z.B. aus einer z-Richtung. Die Substratauflagefläche 111 begrenzt beispielsweise eine Unterseite des Substrataufnahmebereichs 120. Die Substratauflagefläche 111 ist eingerichtet, um darauf ein Substrat abzulegen. Beispielsweise kann die Substratauflagefläche 111 planar sein.
Ferner weist die Grundplatte zumindest eine Nut 112 auf. Die Nut 112 begrenzt die Substratauflagefläche 111 entlang einer Richtung (z.B. x-Richtung). Die Nut 112 kann eine längserstreckte Nut (z.B. entlang einer y-Richtung) oder quererstreckte Nut (z.B. entlang einer x-Richtung) sein. Beispielsweise kann sich die Nut 112 parallel zu einer Außenkante der Grundplatte 110 erstrecken. Beispielsweise kann sich die Nut 112 parallel und/oder quer zu einer Transportrichtung erstrecken, entlang der das Substratträgersystem 100 transportiert werden kann.
Gemäß verschiedenen Aspekten weist das Substratträgersystem 100 ferner eine Einlegeleiste 130 auf. Die Einlegeleiste 130 kann eingerichtet sein, um in die Nut 112 eingelegt zu werden. Beispielsweise kann der Substrataufnahmebereich 120 über die Substratauflagefläche 111 überstehen und/oder mit einem Endabschnitt oberhalb der Nut 112 angeordnet sein.
Die Einlegeleiste 130 weist einen ersten Abschnitt 131 auf, der, wenn diese in die Nut 112 eingelegt ist, unter den Substrataufnahmebereich 120 greift. Beispielsweise kann der erste Abschnitt 131 der Einlegeleiste 130 in einer Querschnittsansicht mit der Oberfläche der Substratauflagefläche 111 abschließen, so dass ein Substrat, dass auf der Substratauflagefläche 111 aufliegt auch auf dem ersten Abschnitt 131 der Einlegeleiste 130 aufliegt. Somit kann beispielsweise eine höhere Stabilität für das Substrat gewährleistet werden. Alternativ kann der erste Abschnitt 131 der Einlegeleiste 130, wenn diese in die Nut 112 eingelegt ist, in einer Querschnittsansicht unterhalb der Oberfläche der Substratauflagefläche 111 sein, so dass zwischen einem Substrat, das auf der Substratauflagefläche 111 aufliegt, und dem ersten Abschnitt 131 der Einlegeleiste 130 ein Spalt gebildet wird. Dann kann, entlang der z-Richtung, der erste Abschnitt 131 eine geringere Ausdehnung (anschaulich Höhe) aufweisen als die Nut 112 ist. Dies bietet beispielsweise einen Raum für thermische Ausdehnungen, z.B. Ausdehnungen aufgrund einer Erwärmung, der Einlegeleiste.
Die Einlegeleiste 130 weist einen zweiten (z.B. unter dem ersten Abschnitt 131 angeordneten) Abschnitt 132 auf, der den Substrataufnahmebereich 120 begrenzt. Beispielsweise kann der zweite Abschnitt eine Erhebung, und/oder eine Auswölbung aufweisen, z.B. sein. Somit begrenzt der zweite Abschnitt 132 den Substrataufnahmebereich 120 seitlich. Beispielsweise begrenzt der zweite Abschnitt 132 den Substrataufnahmebereich 120 entlang der ersten Richtung (die hier exemplarisch als x-Richtung bezeichnet wird).
1B veranschaulicht schematisch das Substratträgersystem 100 aus 1A gemäß verschiedenen Aspekten in einer Seitenansicht entlang der Linie 1B-1B aus 1A.
Analog zu 1A wird die Grundplatte 110 veranschaulicht, die die Auflagefläche 111 und die Nut 112 aufweist. Die Auflagefläche 111 begrenzt eine Unterseite des Substrataufnahmebereichs 120. Der Substrataufnahmebereich 120 kann über die Substratauflagefläche 111 hinausragen, beispielsweise in einer seitlichen Richtung (z.B. in oder entgegen der x-Richtung). Die Nut 112 kann eingerichtet sein, dass in ihr die Einlegeleiste 130 eingelegt werden kann.
Beispielsweise kann die Einlegeleiste 130 locker (d.h. mit einer Spielpassung), z.B. bei Standardbedingungen, in die Nut 112 eingelegt werden, so dass die Einlegeleiste 130 sich innerhalb der Nut 112 thermisch ausdehnen kann. Die Standardbedingungen können eine Temperatur T₀ (auch als Standarttemperatur bezeichnet) von ungefähr 293,15 Kelvin (K) aufweisen. Die Spielpassung kann derart eingerichtet sein, dass die Einlegeleiste 130, wenn diese in die Nut eingelegt ist, um eine Strecke Δx (auch als Spiel bezeichnet) entlang der x-Richtung verschoben werden kann.
Die Spielpassung kann optional eingerichtet sein, dass die Einlegeleiste 130 aufgrund der thermischen Ausdehnung innerhalb der Nut 112 von einer mechanischen Verspannung befestigt werden oder sein. Dazu das Spiel Δx (dann auch als Dehnungsfuge bezeichnet) derart eingerichtet sein, dass dieses kleiner ist als ein Unterschied der thermischen Ausdehnung entlang der x-Richtung zwischen Einlegeleiste 130 und Grundplatte 110, die von einer Temperaturdifferenz ΔT verursacht wird. Beispielsweise kann ΔT ungefähr 50 K sein oder mehr, z.B. ungefähr 100 K sein oder mehr, z.B. ungefähr 200 K sein oder mehr, z.B. ungefähr 300 K sein oder mehr. Der Unterschied der thermischen Ausdehnung wird erreicht, wenn sich die Grundplatte und die Einlegeleiste voneinander unterscheiden in ihrer chemischen Zusammensetzung und/oder thermischen Ausdehnungskoeffizient.
Beispielsweise können die Einlegeleiste 130 und die Grundplatte 110 eine voneinander verschiedene chemische Zusammensetzung haben, z.B. aus voneinander verschiedenen Materialien bestehen. Beispielsweise kann die Einlegeleiste 130 Eisen aufweisen, z.B. zu einem größeren Anteil als die Grundplatte 110. Beispielsweise kann die Einlegeleiste Stahl, z.B. Edelstahl, aufweisen, z.B. daraus bestehen. Beispielsweise kann die Grundplatte 110 Aluminium aufweisen, z.B. daraus bestehen und/oder zu einem größeren Anteil als die Einlegeleiste 130. Beispielsweise können die Einlegeleiste 130 und die Grundplatte 110 eine voneinander verschiedene chemische Zusammensetzung aufweisen derart, dass die Grundplatte 110 bei einer Erwärmung weniger stark ausdehnt als die Einlegeleiste 130. Dies begünstigt, dass sich die Einlegeleiste 130 in der Nut 112 in Folge einer thermischen Ausdehnung verklemmen kann. Beispielsweise kann die Grundplatte 110 mehr Aluminium aufweisen, als die Einlegeleiste 130 (z.B. mehr als 100% mehr, z.B. mehr als 200% mehr, mehr als 500% mehr bezogen auf einen Gewichtsanteil der Einlegeleiste 130).
Aluminium ist besonders temperaturformstabil, so dass es sich nur wenig verzieht, wenn es Temperaturänderungen ausgesetzt ist. Dies verbessert die Handhabung des Substratträgersystems.
Die Einlegeleiste 130 kann den ersten Abschnitt 131 und einen zweiten Abschnitt 132 aufweisen. Der erste Abschnitt 131 der Einlegeleiste 130 kann unter den Substrataufnahmebereich 120 ragen. Beispielsweise kann der erste Abschnitt auf einer Höhe mit der Substratauflagefläche 111 sein oder unterhalb dieser Höhe angeordnet sein, wie in 1B beispielhaft dargestellt ist. Somit kann der erste Abschnitt 131 der Einlegeleiste 130 (zumindest teilweise) zwischen dem Substrataufnahmebereich 120 und der Grundplatte 110 angeordnet sein oder sich zumindest in einen Bereich zwischen diesen hinein erstrecken. Anschaulich deckt der erste Abschnitt 131 der Einlegeleiste 130 die Grundplatte 110 unterhalb des Substrataufnahmebereichs 120 (zumindest teilweise) ab. Der zweite Abschnitt 132 der Einlegeleiste 130 begrenzt den Substrataufnahmebereich 120 seitlich. Somit kann beispielsweise ein Substrat, das innerhalb des Substrataufnahmebereichs 120 angeordnet ist, auf seiner Position gehalten werden und/oder mit dem zweiten Abschnitt überlappen.
Der Aufbau des Substratträgersystems 100 gemäß verschiedenen Aspekten kann vorteilhaft für eine Reinigung nach einem Beschichtungsprozess sein, wie in 1C und 1D dargestellt ist.
1C zeigt schematisch das Substratträgersystem 100 gemäß verschiedenen Aspekten nach einem Beschichtungsprozess. Das Substratträgersystem 100 ist mit einem Substrat 121 beladen, das innerhalb des Substrataufnahmebereichs 120 aufgenommen ist. Mittels des Beschichtungsprozesses, z.B. einem physikalischen Beschichtungsprozess (PVD) wie beispielsweise Verdampfen, Sputtern oder Ionenplattieren, kann eine Schicht 122 auf dem Substrat 121 abgeschieden werden (dann auch als Beschichtung 122 bezeichnet), die das Beschichtungsmaterial des Beschichtungsprozesses aufweist oder daraus gebildet ist. Zusätzlich kann sich das schichtbildende Material (auch als Targetmaterial oder Beschichtungsmaterial bezeichnet) des Beschichtungsprozesses auch auf umliegenden Komponenten, wie dem Substratträgersystem 100 anlagern, z.B. parasitär (auch als parasitäre Schicht 122a bezeichnet). Ohne einen Schutz kann das Beschichtungsmaterial beispielsweise direkt auf der Grundplatte 110 abgeschieden werden, wie beispielhaft links von dem Substrat 121 dargestellt ist.
Rechts von dem Substrat 121 ist die Einlegeleiste 130 in der Nut 112 angeordnet. Während der Beschichtung, kann das Beschichtungsmaterial auf der Einlegeleiste 130 abgeschieden werden und so die parasitäre Schicht 122a bilden. Der erste Abschnitt 131 der Einlegeleiste 130, der unter den Substrataufnahmebereich 120 greift, greift auch unter das Substrat 121. Beispielsweise kann die parasitäre Schicht 122a zwischen dem ersten Abschnitt 131 der Einlegeleiste 130 und dem Substrat 121 abgeschieden werden. Durch die Einlegeleiste 130 kann somit eine parasitäre Beschichtung der Grundplatte 110 gehemmt werden, z.B. verhindert werden. Dazu kann der zweite Abschnitt beispielsweise mit einem Überlapp 131a von mehr als 1 mm, z.B. mehr als 2 mm, z.B. mehr als 5 mm, z.B. mehr als 10 mm unter den Substrataufnahmebereich 120 greifen. Beispielsweise kann der Überlapp 131a auf den jeweiligen Beschichtungsprozess angepasst sein.
1D zeigt schematisch das Substratträgersystem 100 gemäß verschiedenen Aspekten aus 1C, nachdem das Substrat 121 entfernt wurde. Die Einlegeleiste 130 kann aus der Nut 112 entfernt, z.B. aus der Nut 112 herausgenommen, werden, wie durch den Pfeil 1331 dargestellt ist. Die Einlegeleiste 130 kann dann gegen eine andere Einlegeleiste 130 ausgetauscht werden oder zumindest gereinigt werden. Beispielsweise kann die Einlegeleiste 130 gereinigt und anschließend wiederverwendet werden. Somit ermöglicht das Substratträgersystem 100 gemäß verschiedenen Aspekten, die Grundplatte 110 kostengünstig vor Verunreinigungen zu schützen. Ferner ermöglicht das Substratträgersystem 100 gemäß verschiedenen Aspekten, Komponenten zu verwenden, die kostengünstig getauscht und/oder gereinigt werden können. Somit wird ein Substratsystem bereitgestellt, das wiederverwendet werden kann, wie z.B. insbesondere dessen Grundplatte 110.
Beispielsweise kann die Einlegeleiste 130 aus einem Werkstoff bestehen, der eine größere mechanische Härte und/oder einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, als die Grundplatte 110. Beispielsweise kann die mechanische Härte der Einlegeleiste 130 mehr als 200% (z.B. mehr als 300% oder 500%) der mechanischen Härte der Grundplatte 110 sein. Dies ermöglicht beispielsweise einen mechanischen Reinigungsprozess auf die Einlegeleiste 130 anzuwenden, durch die die Grundplatte 110 beschädigt werden könnte, wie z.B. Sandstrahlen. Alternativ oder zusätzlich können die Einlegeleiste 130 und die Grundplatte 110 voneinander verschiedene chemische Zusammensetzung haben, z.B. voneinander verschiedene Materialien aufweisen. Dies vereinfacht es, die Einlegeleiste 130 chemisch zu reinigen. Dies kann neben die Effekte, die durch die thermische Ausdehnung bedingt sind, wie zuvor beschrieben wurde, somit auch vorteilhafte Effekte für die Wiederverwendbarkeit der einzelnen Bauteile, d.h. der Grundplatte 110 und der Einlegeleiste 130 haben.
Gemäß verschiedenen Aspekten kann die Grundplatte 110 mehrere Nuten 112 aufweisen. Beispielsweise kann die Substratauflagefläche 111 zwischen einer ersten Nut und einer zweite Nut der mehreren Nuten 112 angeordnet sein, welche die Substratauflagefläche 111 beispielsweise (z.B. entlang, z.B. in oder entgegen, einer ersten Richtung) begrenzen, z.B. entlang der x-Richtung. Zusätzlich oder alternativ kann die Substratauflagefläche 111 zwischen einer dritten und einer vierten Nut der mehreren Nuten 112 angeordnet sein, welche die Substratauflagefläche 111 beispielsweise (z.B. entlang, z.B. in oder entgegen, einer zweiten Richtung) begrenzen, z.B. entlang der y-Richtung. Beispielsweise kann die Substratauflagefläche 111 von der ersten, zweiten dritten und vierten Nut der mehreren Nuten 112 vollständig begrenzt sein.
Ferner kann gemäß verschiedenen Aspekten, das Substratträgersystem 100 mehrere Einlegeleisten 130 aufweisen. Jede der mehreren Einlegeleisten 130 kann analog zu der Einlegeleiste 130 gemäß den Beschreibungen hierin, z.B. in Bezug auf 1A bis 1D, ausgestaltet sein. Die mehreren Einlegeleisten können an Stellen, an denen zumindest zwei der Leisten einander unmittelbar benachbart sind, eine Vertiefung bilden. Dazu können die mehreren Einlegeleisten jeweils einen dritten Abschnitt aufweisen, der auch als Endabschnitt oder Stirnabschnitt bezeichnet werden kann. Die dritten Abschnitte der mehreren Einlegeleisten 130 können jeweils so ausgestaltet sein, dass sie nebeneinander positioniert sein können, ohne sich zu berühren oder zu überlappen. Beispielsweise kann ein Zwischenraum zwischen zwei der mehreren Einlegeleisten 130 gebildet sein, so dass sie sich thermisch ausdehnen können. Somit kann der Zwischenraum eine Dehnungsfuge sein. Infolge der thermischen Ausdehnung können sich die Einlegeleisten berühren.
2A und 2B veranschaulichen jeweils schematisch ein erstes Substratträgersystem 200-1 gemäß verschiedenen Aspekten und schematisch ein zweites Substratträgersystem 200-2 gemäß verschiedenen Aspekten.
Das erste Substratträgersystem 200-1 weist eine Grundplatte 110 und mehrere Substrataufnahmebereiche 120 auf. Die mehreren Substrataufnahmebereiche 120 können beispielsweise gemäß einer Matrixanordnung angeordnet sein. Beispielsweise können die mehreren Substrataufnahmebereiche 120 in N Zeilen und M Spalten angeordnet sein, wobei N und M beliebige natürliche Zahlen sind. In jedem der mehreren Substrataufnahmebereiche 120, weist die Grundplatte 110 eine Substratauflagefläche 111 auf, auf der ein Substrat 121 aufgelegt werden oder sein kann (z.B. dargestellt in 2A). Die Substratauflagefläche 111 begrenzt den jeweiligen Substrataufnahmebereich der mehreren Substrataufnahmebereiche 120, beispielsweise nach unten. Anschaulich bildet die Substratauflagefläche 111 einen Boden des jeweiligen Substrataufnahmebereichs der mehreren Substrataufnahmebereiche 120. In 2 wurde lediglich exemplarisch eine Substratauflagefläche 111 und ein Substrataufnahmebereich 120 gekennzeichnet. Ferner ist beispielhaft ein Substrataufnahmebereich 120 des ersten Substratträgersystems 200-1 mit einem Substrat 121 versehen.
Gemäß verschiedenen Aspekten weist die Grundplatte 110 mehrere Nuten 112 auf. In jede der mehreren Nuten kann eine oder mehr als eine Einlegeleiste 130 eingelegt sein oder werden. Die mehreren Einlegeleisten 130 können beispielsweise jeweils mehrere erste Abschnitte 131 aufweisen, so dass sie unter mehrere benachbarte Substrataufnahmebereiche greifen können, z.B. gleichzeitig. Ferner können die mehreren Einlegeleisten jeweils ein oder mehrere dritte Bereiche aufweisen. Mittels der ein oder mehreren dritten Bereiche, den sogenannten Endabschnitten oder Stirnabschnitten, der ein oder mehreren Einlegeleisten 130, können die ein oder mehreren Einlegeleisten 130 miteinander verbunden werden.
In 2A und 2B sind jeweils lediglich die mehreren Einlegeleisten 130 dargestellt, die in die mehreren Nuten 112 eingelegt sind. Beispielhaft ist eine Nut der mehreren Nuten 112 gekennzeichnet. Beispielsweise können die mehreren Nuten 112 zwischen zueinander direkt benachbarten Substrataufnahmebereichen der mehreren Substrataufnahmebereiche 120 angeordnet sein. Anschaulich separieren die mehreren Nuten 112 und die mehreren Einlegeleisten 130 somit die direkt benachbarten Substrataufnahmebereiche voneinander.
Das zweite Substratträgersystem 200-2 ist analog zum ersten Substratträgersystem 200-1 ausgestaltet, wobei in jedem der mehreren Substrataufnahmebereiche 120 ein Substrat 121 aufgenommen ist.
In 3A und 3B ist schematisch eine Einlegeleiste 130 gemäß verschiedenen Aspekten in einer Draufsicht, 3A, und einer Unteransicht, 3B, dargestellt. Gemäß verschiedenen Aspekten kann die Einlegeleiste den ersten Abschnitt 131, den zweiten Abschnitt 132 und optional den dritten Abschnitt 133 aufweisen. Der erste Abschnitt 131 der Einlegeleiste 130 kann dazu eingerichtet sein, unter einen Substrataufnahmebereich 120 zu greifen. Der zweite Abschnitt 132 der Einlegeleiste 130 kann dazu eingerichtet sein, den Substrataufnahmebereich 120 seitlich zu begrenzen. Beispielsweise kann der zweite Abschnitt 132 der Einlegeleiste 130 dazu eingerichtet sein, zwei direkt benachbarte Substrataufnahmebereiche 120 voneinander zu separieren. Dazu kann der zweite Abschnitt 132 der Einlegeleiste 130 beispielsweise eine Erhebung aufweisen. Der dritte Abschnitt 133 der Einlegeleiste 130 kann eingerichtet sein, zwei Einlegeleisten miteinander zu kuppeln. Beispielsweise kann der dritte Abschnitt 133 der Einlegeleiste 130 einen Kuppelmechanismus aufweisen. Beispielsweise kann der dritte Abschnitt 133 der Einlegeleiste 130 eine Einlegeleisten-Öffnung, z.B. einen Teil einer Einlegeleisten-Öffnung (auch als Bolzenöffnung bezeichnet), für einen Bolzen aufweisen. Beispielsweise kann die Grundplatte 110 ein oder mehrere Bolzenöffnungen aufweisen, die zu der Einlegeleisten-Öffnung korrespondieren. Jede Bolzenöffnung kann beispielsweise als Durchgangsöffnungen eingerichtet sein.
Somit kann die Einlegeleiste 130 beispielsweise mittels eines Bolzens, der durch die Einlegeleisten-Öffnung in die erste Bolzenöffnung hinein oder durch diese hindurch ragt, an der Grundplatte befestigt werden (z.B. kraftschlüssig und/oder formschlüssig). Die ein oder mehreren Bolzenöffnungen können die Grundplatte 110 optional durchdringen (z.B. von einer Rückseite der Grundplatte 110) und/oder in einer Nut münden.
Beispielsweise kann die Einlegeleiste mittels eines Gussverfahrens und/oder Pressverfahrens, und/oder mittels Stanzen, und/oder eines Prägeverfahrens und/oder mittels eines Tiefzieh-Verfahrens hergestellt werden. Somit kann die Einlegeleiste beispielsweise kosteneffizient und/oder in großer Stückzahl hergestellt werden. Beispielsweise kann die Einlegeleiste 130 ein Profil aufweisen. Beispielsweise kann die Einlegeleiste 130 wannenförmig sein. Beispielsweise kann auf einer Rückseite der Einlegeleiste 130 der zweite Abschnitt 132 hohl sein, wie in 3B dargestellt, ist, so dass die Einlegeleiste 130 auf einer Unterseite des ersten Bereichs 131 und des dritten Bereichs 133 der Einlegeleiste 130 aufliegt.
Gemäß verschiedenen Aspekten kann die Einlegeleiste mehrere erste Abschnitte 131 aufweisen, zwischen denen der zweite Abschnitt 132 angeordnet ist. Beispielsweise kann ein erster der mehreren ersten Abschnitte 131 unter einen ersten Substrataufnahmebereich von mehreren Substrataufnahmebereichen 120 und ein zweiter der mehreren ersten Abschnitte 131 unter einen zweiten Substrataufnahmebereich von mehreren Substrataufnahmebereichen 120 greifen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Einlegeleiste 130 mehrere dritte Abschnitte 133 aufweisen, zwischen denen der zweite Abschnitt 132 angeordnet ist.
4 zeigt schematisch ein Substratträgersystem 400 gemäß verschiedenen Aspekten in einer 3D-Schnittansicht. Gemäß verschiedenen Aspekten weist das Substratträgersystem eine Grundplatte 110, mehrere Substrataufnahmebereiche 120 und mehrere Einlegeleisten 130, wie zuvor beschrieben, auf. Ferner kann das Substratträgersystem 400 einen Bolzen 140 aufweisen. Der Bolzen kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, eine Gruppe der mehreren Einlegeleisten 130 miteinander zu koppeln. Beispielsweise kann die Gruppe der mehreren Einlegeleisten 130 so angeordnet sein, dass ihre dritten Abschnitte 133 einander unmittelbar benachbart angeordnet sind, so dass sie mittels des Bolzens 140 gekuppelt werden können. Beispielsweise können die dritten Abschnitte 133 der mehreren Einlegeleisten 130 zusammen eine Einlegeleisten-Öffnung für den Bolzen 140 bilden.
Der Bolzen 140, z.B. der Kopf 141 des Bolzens, kann locker auf die Gruppe von Einlegeleisten 130 aufgelegt sein, so dass sich der Bolzen und die Gruppe von Einlegeleisten 130 jeweils noch etwas bewegen können, d.h. etwas Spiel haben. Beispielsweise kann eine Dehnungsfuge zwischen dem Schaft des Bolzens und zumindest einer Einlegeleiste größer sein als ungefähr 0,5 mm, z.B. als ungefähr 1 mm, z.B. als ungefähr 2 mm. Somit kann beispielsweise begünstigt werden, dass bei einer thermischen Ausdehnung keine oder nur eine geringe mechanische Spannung zwischen den einzelnen Komponenten, d.h. der Gruppe von Einlegeleisten 130 und dem Bolzen 140 entsteht. Beispielsweise kann die Grundplatte 110 ein oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweisen, wovon jede eingerichtet sein kann, dass darin der Bolzen 140 jeweils eingelegt werden kann, z.B. locker eingelegt werden kann.
Gemäß verschiedenen Aspekten kann das Substratträgersystem auch mehrere Bolzen 140 aufweisen, die jeweils analog zu dem hierin beschriebenen einen Bolzen ausgestaltet sein können.
5A und 5B zeigen jeweils einen Bolzen 140 gemäß verschiedenen Aspekten aus verschiedenen Perspektiven. Der Bolzen kann einen (z.B. tellerförmigen) Kopf 141 und einen davon weg erstreckten Schaft 142 (z.B. Rundschaft) aufweisen, wobei der Kopf 141 beispielsweise umlaufend über den Schaft 142 übersteht.
6 veranschaulicht schematisch ein Substratträgersystem 600 gemäß verschiedenen Aspekten in einer Draufsicht. Das Substratträgersystem 600 kann mehrere Substrataufnahmebereiche 120 aufweisen, in denen jeweils ein Substrat 121 aufgenommen sein kann. Die mehreren Substrataufnahmebereiche 120 sind gemäß verschiedenen Aspekten durch mehrere Einlegeleisten 130 voneinander separiert. Jede der mehreren Einlegeleisten 130 weist, wie hierin beschrieben, jeweils ein oder mehrere erste Abschnitte 131, einen zweiten Abschnitt 132 und optional ein oder mehrere dritte Bereiche 133 auf. Die mehreren Einlegeleisten 130 sind derart angeordnet, dass sich jeweils eine Gruppe von mehreren (z.B. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder mehr als 8) der mehreren Einlegeleisten 130 an eine Bolzenöffnung 114 (z.B. Durchgangsöffnung) der Grundplatte 110 angrenzen, in welche ein Bolzen 140 eingeschoben werden kann. Somit können die mehreren Einlegeleisten 130 miteinander gekuppelt werden, wie zuvor beschrieben.
7A veranschaulicht schematisch ein Substratträgersystem 700 gemäß verschiedenen Aspekten in einer detaillierten Draufsicht auf einen Bolzen 140 und die ihn umgebenden Bauteile. Das Substratträgersystem 700 kann mehrere Einlegeleisten 130 aufweisen, von denen beispielhaft eine Gruppe von Einlegeleisten 130 unter Verwendung des Bolzens 140 miteinander gekuppelt ist. Es ist beispielhaft dargestellt, dass die beiden rechten Substrataufnahmebereiche 120 und der untere linke Substrataufnahmebereich 120, im Gegensatz zum oberen linken Substrataufnahmebereich 120 ein Substrat aufgenommen haben.
7B veranschaulicht schematisch das Substratträgersystem 700 gemäß verschiedenen Aspekten aus 7A, wobei der Bolzen entfernt nicht dargestellt oder entfernt ist und alle Substrataufnahmebereiche 120 ein Substrat 121 aufgenommen haben. Zwischen einander unmittelbar benachbarten dritten Bereichen 133 der Einlegeleisten aus der Gruppe von Einlegeleisten 130, kann jeweils ein Zwischenraum 135 als Dehnungsfüge gebildet sein, an welchen die darunter liegende Bolzenöffnung beispielsweise angrenzt. Der Zwischenraum 135 zeigt, dass die Einlegeleisten locker zusammen liegen, und ermöglicht, dass sich die direkt benachbarten Einlegeleisten in den jeweiligen Zwischenraum 135 aufgrund einer thermischen Ausdehnung spannungsfrei ausdehnen können. Beispielsweise kann der Zwischenraum 135 zwischen direkt benachbarten dritten Bereichen eine minimale Breite von mehr als 0,5 mm, z.B. mehr als 1 mm, z.B. mehr als 2 mm haben (z.B. bei 25°C und 1013 hPa).
Gemäß verschiedenen Aspekten können die dritten Abschnitte 133 der Gruppe von Einlegeleisten 130 zusammengefügt eine Einlegeleisten-Öffnung 134 (auch als Einlegöffnung bezeichnet) bilden, in der der Schaft 142 des Bolzens 140 angeordnet werden kann. Ein Radius der gebildeten Einlegeleisten-Öffnung 134 kann beispielsweise größer sein als ein Radius des Schafts 142. Somit kann zwischen dem Schaft 142 des Bolzens 140 und den dritten Bereichen 133 ein Zwischenraum 136 als Dehnungsfuge gebildet sein, durch den der Schaft 142 des Bolzens 140 locker innerhalb der Gruppe von Einlegeleisten 130 angeordnet ist. Beispielsweise kann der Zwischenraum 136 zwischen dem Schaft 142 und den dritten Bereichen 133 eine Breite von mehr als 0,5 mm, z.B. mehr als 1 mm, z.B. mehr als 2 mm aufweisen (z.B. bei Standardbedingungen).
8A veranschaulicht schematisch das Substratträgersystem 700 gemäß verschiedenen Aspekten aus 7B in einer Draufsicht, wobei alle dargestellten Substrataufnahmebereiche 120 kein Substrat 121 aufgenommen haben.
8B veranschaulicht schematisch das Substratträgersystem 700 gemäß verschiedenen Aspekten aus 7A in einer Schnittansicht entlang der Linie 8B-8B aus 7A. Beispielsweise kann das Substratträgersystem 700 in dieser Darstellung nach oder während eines thermischen Prozesses dargestellt sein, in dem sich die einzelnen Komponenten ausdehnen/ausgedehnt haben, so dass kein Freiraum zwischen dem Bolzen 140 und den dritten Bereichen 133 der Gruppe von Einlegeleisten 130 mehr übrig ist. Somit kann der Bolzen 140 die Gruppe von Einlegeleisten 130 befestigen. Ferner kann der Kopf 141 des Bolzens 140 die dritten Abschnitte 133 der Gruppe von Einlegeleisten 130 überlappen und aufgrund seines Gewichts herunterdrücken. Somit kann der Bolzen 140 die Einlegeleisten der Gruppe von Einlegeleisten 130 fixieren, z.B. mittels seiner Gewichtskraft.
Beispielsweise kann die Grundplatte 110 ein oder mehrere Bolzenöffnungen 114 aufweisen, die jeweils zu einer Einlegeleisten-Öffnung 134 korrespondieren. Somit kann der Bolzen 140 durch die Einlegeleisten-Öffnung 134 innerhalb der jeweiligen Bolzenöffnung 114 der mehreren Bolzenöffnungen 114 positioniert werden oder sein.
8C veranschaulicht schematisch das Substratträgersystem 700 gemäß verschiedenen Aspekten aus 8B in einer Schnittansicht, wobei der dargestellte Ausschnitt größer ist als in 8B. Dadurch können beispielsweise zwei Bolzen 140 dargestellt sein, die in jeweils einer Bolzenöffnung 114 und einer Einlegeleisten-Öffnung 134 positioniert sind. Ferner kann die Grundplatte ein oder mehrere Durchgangsöffnungen 115 (auch als Entlüftungsöffnung bezeichnet) aufweisen. Die Entlüftungsöffnungen 115 können sich von einer Rückseite der Grundplatte 110 bis zur Substratauflagefläche 111 und/oder bis zur Nut 112 erstrecken und dort münden. Beispielsweise kann unter jeder der mehreren Einlegeleisten 130 mindestens eine der ein oder mehreren Entlüftungsöffnungen 115 angeordnet sein. Beispielsweise kann unter jedem der mehreren Substrataufnahmebereiche 120 mindestens eine oder mehrere der mehreren zweiten Entlüftungsöffnungen 115 angeordnet sein.
Die ein oder mehreren Entlüftungsöffnungen 115 können beispielsweise Durchgangsöffnung sein, die eine Entlüftung ermöglichen. Beispielsweise können die ein oder mehreren Entlüftungsöffnungen 115 alternative Bolzenöffnungen 114 aufweisen (z.B. sein), mittels der es möglich ist, voneinander verschieden große Substrataufnahmebereiche 120 auf einer Grundplatte 110 zu realisieren. Alternativ oder zusätzlich können die ein oder mehreren Entlüftungsöffnungen 115 eingerichtet sein, um mechanische Spannungen, die aufgrund einer thermischen Ausdehnung innerhalb der Grundplatte 110 entstehen können, zu reduzieren. Alternativ oder zusätzlich können die ein oder mehreren Entlüftungsöffnungen 115 das Gewicht der Grundplatte 110 reduzieren, wodurch eine einfachere Handhabbarkeit des Substratträgersystems 700 ermöglicht wird.
9 veranschaulicht schematisch ein Substratträgersystem 900 gemäß verschiedenen Aspekten. Wie zuvor beschrieben, weist die Grundplatte eine oder mehrere Nuten 112 und ein oder mehrere Substratauflageflächen 111 auf, die durch die ein oder mehreren Nuten 112 seitlich begrenzt sind. In den ein oder mehreren Nuten 112 können jeweils ein oder mehrere Einlegeleisten 130 angeordnet werden. Diese sind in 9 jedoch nicht dargestellt. Die ein oder mehreren Substratauflageflächen 111 können zum Aufnehmen eines Substrates eingerichtet sein.
Alternativ oder zusätzlich kann die Grundplatte ein oder mehrere Bolzenöffnungen 114 aufweisen. In jeder der ein oder mehreren Bolzenöffnungen 114 kann jeweils ein Bolzen 140 positioniert werden. Alternativ oder zusätzlich, kann die Grundplatte ein oder mehrere Entlüftungsöffnungen 115 aufweisen.
Optional kann das Substrattransportsystem 900 zwei längserstreckte Lagerbereiche 150 aufweisen, von denen nur einer mittels einer gestrichelten Box dargestellt ist. Der andere befindet sich von diesem Lagerbereich gegenüber auf der anderen, nicht dargestellten Seite des Substratträgersystems 900. Mittels der zwei Lagerbereiche kann das Substratträgersystem 900 gelagert werden, beispielsweise in einem Transportsystem. Mittels der zwei Lagerbereiche kann das Substratträgersystem 900 entlang einer Transportrichtung 151 bewegt werden. Beispielsweise können sich die zwei Lagerbereiche 150 entlang der Transportrichtung 151 erstrecken.
10 veranschaulicht schematisch einen Ausschnitt eines Substratträgersystems 1000 gemäß verschiedenen Aspekten. Die Grundplatte kann analog zu 9 ausgestaltet sein. Im Gegensatz zu 9 sind in den ein oder mehreren Nuten 112 jeweils ein oder mehrere Einlegeleisten 130 eingelegt. Unmittelbar einander benachbarte Einlegeleisten können jeweils mittels eines Bolzens 140 befestigt sein, wie hierin beschrieben.
Die ein oder mehreren Einlegeleisten 130 können beispielsweise zwischen der Grundplatte 110 und dem zweiten Abschnitt 132 einen Hohlraum 137 aufweisen. Wie zuvor beschrieben, können die ein oder mehreren Einlegeleisten 130 jeweils ein Profil aufweisen und/oder wannenförmig sein. Anschaulich umschließt somit jede der Einlegeleisten den jeweiligen Hohlraum 137, der sich zwischen der jeweiligen Einlegeleiste 130 und der Grundplatte 110 gebildet hat.
Der Hohlraum 137 ermöglicht, dass die Materialkosten der ein oder mehreren Einlegeleisten reduziert sein können. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Gesamtgewicht des Substratträgersystems 1000 reduziert werden oder sein. Ferner können durch den Hohlraum 137 mechanische Spannungen aufgrund einer thermischen Ausdehnung der jeweiligen Einlegeleiste 130 und/oder der Grundplatte 110 reduziert werden. Mittels einer der Entlüftungsöffnungen 115 kann der Hohlraum auch entlüftet werden.
Optional kann das Substratträgersystem 1000 gemäß verschiedenen Aspekten zwei längserstreckte Lagerbereiche 150 aufweisen, von denen nur einer mittels einer gestrichelten Box dargestellt ist. Der andere befindet sich von diesem Lagerbereich gegenüber auf der anderen, nicht dargestellten Seite des Substratträgersystems 1000. Die längserstreckten Lagerbereiche 150 können sich entlang der Transportrichtung 151 erstrecken.
11A und 11B zeigen jeweils ein Substratträgersystem 1100 gemäß verschiedenen Aspekten aus einer ersten und einer zweiten Ansicht. In beiden Ansichten ist der Hohlraum 137 zwischen der Grundplatte 110 und dem zweiten Abschnitt 132 dargestellt. Die zweite Ansicht ist eine Nahansicht der ersten Ansicht, wobei der Betrachtungswinkel etwas geändert wurde.
Gemäß verschiedenen Aspekten kann eine Transportvorrichtung ein hierin beschriebenes Substratträgersystem gemäß verschiedenen Aspekten und ein oder mehrere Rollen aufweisen. Mittels der ein oder mehreren Rollen kann die Transportvorrichtung in eine Transportrichtung bewegt werden. Beispielsweise kann das Substratträgersystem mittels der Transportvorrichtung entlang eines Führungssystems (z.B. Schienen) bewegt werden. Beispielsweise können die mehreren Rollen innerhalb der zwei längserstreckten Lagerbereiche 150 angeordnet werden oder sein.
12 zeigt eine Transportvorrichtung 1200 gemäß verschiedenen Aspekten in einer schematischen Querschnittsansicht oder Seitenansicht, mit Blick entlang der Transportrichtung 151. Die Transportvorrichtung 1200 weist die das Substratträgersystem 100 und mehrere Rollen 1302 zum Transportieren des Substratträgersystems 100 entlang der Transportrichtung 151 auf. Jede der mehrere Rollen 1302 kann drehbar gelagert sein um eine Drehachse, die quer zu der Transportrichtung 151 ist. Die Transportrichtung 151 kann beispielsweise entlang der x-Achse oder y-Achse sein.
Das Substratträgersystem 100 weist zwei entlang der Transportrichtung 151 längserstreckte Lagerbereiche 150, an denen das Substratträgersystem 100 gelagert werden kann mittels der mehreren Rollen 1302 (z.B. darauf aufliegend). Der oder jeder Substrataufnahmebereich 120 ist zwischen den zwei Lagerbereichen 150 angeordnet. Die oder jede Nut Einlegeleiste 130 (wenn in eine Nut eingelegt) kann sich entlang der Transportrichtung 151 und/oder quer zu der Transportrichtung erstrecken
Nachfolgend werden verschiedene Implementierungen gemäß verschiedenen Ausführungsformen erläutert.
Gemäß verschiedenen Aspekten wird ein Substratträgersystem (auch als Carrier-System oder Substratcarrier-System bezeichnet) bereitgestellt. Das bereitgestellte Carrier-System kann für Vakuum-Beschichtungsanlagen verwendet werden.
Beispielsweise kann eine Ausgestaltung eines Substratträgersystems davon abhängen, welche geometrische Größe ein zu tragendes Substrat hat, der sogenannten Substratdimension, und/oder welche Beschichtungstechnologie verwendet wird, um das Substrat zu beschichten, und den damit verbundenen Anforderungen.
Gemäß verschiedenen Aspekten wird ein Substratträgersystem bereitgestellt, dass es ermöglicht, eine Grundplatte des Substratträgersystems mehrfach (z.B. dauerhaft) zu verwenden. Somit können beispielsweise Prozesskosten und Abfall reduziert werden. Gemäß verschiedenen Aspekten ist das Substratträgersystem so gestaltet, dass ein oder mehrere Substrate sicher und/oder lagestabil aufgenommen werden können, und/oder Anforderungen eines Beschichtungsprozesses erfüllt werden können, und/oder eine Reinigung des Substratträgersystems von Beschichtungsrückständen gewährleistet werden kann.
Gemäß verschiedenen Aspekten wird ein Substratträgersystem bereitgestellt, das eine Grundplatte (auch als Carrier-Grundplatte bezeichnet) aufweist. Die Carrier-Grundplatte kann einen oder mehr als einen Substrataufnahmebereich zum Aufnehmen eines Substrates aufweisen.
Gemäß verschiedenen Aspekten wurde erkannt, dass während eines Beschichtungsprozesses die Carrier-Grundplatte durch das Substrat innerhalb des Substrataufnahmebereichs vor abgeschiedenem Material geschützt ist. Ferner wurde erkannt, dass mittels eines zusätzlichen Bauteils (der zumindest eine Einlegeleiste) die Grundplatte zusätzlich abgedeckt werden kann und somit vor abgeschiedenem Material (auch als Targetmaterial bezeichnet) geschützt werden kann. Infolgedessen kann die Grundplatte einfacher (z.B. überhaupt) gereinigt werden und somit mehrfach (z.B. nahezu dauerhaft) verwendet werden. Anschaulich kann somit unter Verwendung des zusätzlichen Bauteils ein Abschnitt der Oberseite der Grundplatte abgedeckt werden und/oder eine zuverlässige Substrataufnahme gewährleistet werden.
Gemäß verschiedenen Aspekten wird ein Substratträgersystem bereitgestellt, das ein oder mehrere Einlegeleisten aufweist, die eingerichtet sind, um unter einen Substrataufnahmebereich zu greifen. Die ein oder mehreren Einlegeleisten können jeweils in einer Nut innerhalb einer Grundplatte des Substratträgersystems platziert werden, wobei der Bereich der Einlegeleiste, der unter den Substrataufnahmebereich greift, dünner oder gleich dünn sein kann, wie die Nut tief ist.
Gemäß verschiedenen Aspekten wird ein Substratträgersystem bereitgestellt, das ein oder mehrere Einlegeleisten aufweist, die mittels ein oder mehrerer Bolzen, z.B. in Form von Pins, fixiert werden können. Beispielsweise können die Bolzen locker an ein oder mehreren Einlegeleisten angebracht werden oder sein. Gemäß verschiedenen Aspekten können die mehreren Einlegeleisten an Kreuzungspunkten mehrerer der mehreren Einlegeleisten unterbrochen sein. An diesen Kreuzungspunkten kann zwischen den mehreren Einlegeleisten ein Abstand sein, der die Funktionalität einer Dehnungsfuge übernimmt. Ferner können an diesen Kreuzungspunkten die Bolzen angebracht sein oder werden.
Gemäß verschiedenen Aspekten wird ein Substratträgersystem bereitgestellt, bei dem mehrere Bauteile locker aneinander befestigt, z.B. aufgehangen, sind. Somit können sich die mehreren Bauteile ausdehnen, z.B. aufgrund einer Erwärmung, ohne dass die mehreren Bauteile aufgrund mechanischer Spannungen beschädigt werden.
Gemäß verschiedenen Aspekten wird ein Substratträgersystem bereitgestellt, dass eine Mehrzahl Entlüftungsöffnungen aufweisen, die sich jeweils durch eine Grundplatte des Substratträgersystems erstrecken. Ein oder mehrere der Mehrzahl Entlüftungsöffnungen können unterhalb von ein oder mehreren Substrataufnahmebereichen und/oder unterhalb von ein oder mehreren Einlegeleisten angeordnet sein, um somit beispielsweise eine Entlüftung zu ermöglichen.
In einem Ausführungsbeispiel kann das Substratträgersystem wie folgt ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Grundplatte eine perforierte Grundplatte sein. Beispielsweise kann die Grundplatte Aluminium aufweisen, z.B. eine perforierte Aluminiumplatte sein. Die Grundplatte kann eine Nut aufweisen, in der zumindest eine Einlegeleiste eingelegt werden oder sein kann. Beispielsweise kann die Einlegeleiste ein Metall, z.B. Stahl, aufweisen. Beispielsweise kann die Einlegeleiste ein formgebendes Bauteil sein. Beispielsweise kann die Einlegeleiste ein Bauteil sein, welches ausgewechselt werden kann (dann auch als Wechselteil bezeichnet) und/oder das gereinigt werden kann (dann auch als Reinigungsteil bezeichnet). Beispielsweise kann die Einlegeleiste ein oder mehrere Blechstreifen aufweisen (z.B. daraus bestehen). Beispielsweise kann das Substratträgersystem zusätzlich ein oder mehrere Bolzen aufweisen. Die ein oder mehreren Bolzen können auch als Mittelbolzen oder Pins bezeichnet werden. Die ein oder mehreren Bolzen können eingerichtet sein, die Einlegeleiste und die Grundplatte locker miteinander zu verbinden, so dass alle Bauteile die Möglichkeit haben, sich aufgrund einer Erwärmung auszudehnen. Somit hat alles in Maßen Spiel zum Ausdehnen.
Im Folgenden werden verschiedene Beispiele beschrieben, die sich auf das vorangehend Beschriebene und das in den Figuren Dargestellte beziehen.
Beispiel 1 ist ein Substratträgersystem, das aufweisen kann: einen (z.B. zylinderförmigen, z.B. quaderförmigen) Substrataufnahmebereich; eine Grundplatte (z.B. eine perforierte Aluminiumplatte), welche eine (z.B. den Substrataufnahmebereich begrenzende) Substratauflagefläche aufweist, auf welcher ein in dem Substrataufnahmebereich aufgenommenes Substrat aufliegen kann; wobei die Grundplatte zumindest eine längserstreckte Nut aufweist, welche die Substratauflagefläche entlang einer ersten Richtung begrenzt; und zumindest eine Leiste (auch als Einlegeleiste bezeichnet), welche in die Nut eingelegt, mit einem ersten Abschnitt unter den Substrataufnahmebereich greift und mit einem zweiten Abschnitt den Substrataufnahmebereich entlang der ersten Richtung (z.B. seitlich) begrenzt und/oder sich zumindest in (z.B. vertikalen) Richtung (z.B. die quer zu der ersten Richtung ist) von der Grundplatte weg verjüngt.
Beispiel 2 ist ein Substratträgersystem gemäß Beispiel 1, das ferner aufweisen kann: zwei entlang einer Transportrichtung (die z.B. quer oder entlang der ersten Richtung ist) des Substratträgersystems längserstreckte Lagerbereiche, an denen das Substratträgersystem gelagert werden kann, wobei der Substrataufnahmebereich zwischen den zwei Lagerbereichen angeordnet ist; und wobei die Nut sich entlang der Transportrichtung und/oder quer zu der Transportrichtung erstreckt, z.B. längserstreckt.
Beispiel 3 ist ein Substratträgersystem gemäß Beispiel 1 oder 2, wobei die zumindest eine Leiste ein Profil (z.B. einen Hohlraum aufweisend) aufweisen kann.
Beispiel 4 ist ein Substratträgersystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 3, das optional ferner aufweisen kann: eine oder mehr als eine erste Öffnung (z.B. Entlüftungsöffnung oder Bolzenöffnung), die beispielsweise als erste Durchgangsöffnung ausgebildet (was die Entlüftung erleichtert) ist (welche die Grundplatte durchdringt), und beispielsweise in der Nut münden kann.
Beispiel 5 ist ein Substratträgersystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 4, wobei die zumindest eine Leiste mehrere, z.B. einzelne, Leisten aufweist.
Beispiel 6 ist ein Substratträgersystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 5, das optional ferner aufweisen kann: eine oder mehr als eine zweite Öffnung (z.B. Entlüftungsöffnung oder Bolzenöffnung), die beispielsweise als zweite Durchgangsöffnung ausgebildet (was die Entlüftung erleichtert) ist (welche die Grundplatte (z.B. an der Substratauflagefläche) durchdringen kann), und beispielsweise in dem Substrataufnahmebereich und/oder der Nut münden kann, wobei vorzugsweise von der einen oder mehr als einen zweiten Öffnung jede Öffnung, die in der Nut mündet, zwischen zwei ersten Öffnungen angeordnet ist.
Beispiel 7 ist ein Substratträgersystem gemäß Beispiel 6, das ferner aufweisen kann: einen Bolzen, wobei der Bolzen einen Schaft und einen Kopf aufweisen kann, wobei die zumindest eine Leiste, wenn der Bolzen mit seinem Schaft in die erste Durchgangsöffnung eingelegt ist, mit einem stirnseitigen Abschnitt zwischen einen Spalt, der zwischen dem Kopf des Bolzens und der Grundplatte gebildet ist, hineingreifen kann.
Beispielsweise kann somit die Leiste mittels des Bolzens locker befestigt werden. Beispielsweise kann der Bolzen lediglich locker in die erste Durchgangsöffnung eingelegt sein. Dies ermöglicht beispielsweise, dass sich die verschiedenen Komponenten (z.B. der Bolzen, die Leiste und die Grundplatte) ausdehnen können (z.B. aufgrund einer Erwärmung), so dass ein mechanischer Stress, der aufgrund von voneinander verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Komponenten entsteht, gering ist (z.B. nicht entsteht) und somit ein Verschleiß reduziert wird.
Beispiel 8 ist ein Substratträgersystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 7, wobei die zumindest eine Leiste mehrere gleichartig eingerichtete Leisten aufweisen kann, von denen jede Leiste in die zumindest eine Nut eingelegt werden kann.
Beispiel 9 ist ein Substratträgersystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 8, wobei die zumindest eine Nut mehrere (sich z.B. kreuzende) Nuten aufweisen kann, zwischen denen beispielsweise die Substratauflagefläche angeordnet ist, von denen jede Nut eingerichtet ist, die zumindest eine Leiste aufzunehmen.
Beispiel 10 ist ein Substratträgersystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 9, wobei der zweite Abschnitt der Leiste eine Erhebung aufweisen kann.
Beispiel 11 ist ein Substratträgersystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 10, wobei sich die zumindest eine Leiste und die Grundplatte voneinander unterscheiden in einer chemischen Zusammensetzung und/oder thermischen Ausdehnungskoeffizient, wobei vorzugsweise die Grundplatte einen kleineren thermischen Ausdehnungskoeffizient aufweist als die zumindest eine Leiste.
Beispiel 12 ist ein Substratträgersystem gemäß Beispiel 11, wobei die Grundplatte einen größeren Anteil Aluminium aufweisen kann als die zumindest eine Leiste. Somit kann sich die Grundplatte aufgrund einer Erwärmung beispielsweise weniger stark verformen.
Beispiel 13 ist ein Substratträgersystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 12, wobei sich die Leiste und die Grundplatte in einer mechanischen Härte voneinander unterscheiden können,
Beispiel 14 ist ein Substratträgersystem gemäß Beispiel 13, wobei die Grundplatte eine kleinere mechanische Härte aufweisen kann als die Leiste. Somit kann ein Säubern des Substratträgersystems erleichtert werden. Beispielsweise können die Grundplatte und die Leiste getrennt voneinander und/oder mit verschiedenen Verfahren gesäubert werden.
Beispiel 15 ist eine Transportvorrichtung, die aufweisen kann: das Substratträgersystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 14; und mehrere Rollen zum Transportieren des Substratträgersystems entlang einer Transportrichtung.
Beispiel 16 ist ein Verwenden eines Substratträgersystems gemäß einem der Beispiele 1 bis 14 zum Tragen und/oder zum Beschichten eines Substrates mittels eines Beschichtungsprozesses vom Typ einer physikalischen Gasabscheidung und/oder in einem Vakuum (z.B. in einer physikalischen Gasabscheidungs-Prozessieranlage).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 14577 [0013]
DIN EN ISO 6508-1 [0013]

Claims

Substratträgersystem (100), aufweisend: • einen Substrataufnahmebereich (120); • eine Grundplatte (110), welche eine den Substrataufnahmebereich begrenzende Substratauflagefläche (111) aufweist, auf welcher ein in dem Substrataufnahmebereich (120) aufgenommenes Substrat (121) aufliegen kann; • wobei die Grundplatte (110) zumindest eine längserstreckte Nut (112) aufweist, welche die Substratauflagefläche (111) entlang einer ersten Richtung begrenzt; und • zumindest eine Leiste (130), welche in die Nut (112) eingelegt, mit einem ersten Abschnitt (131) unter den Substrataufnahmebereich greift und mit einem zweiten Abschnitt (132) den Substrataufnahmebereich (120) entlang der ersten Richtung begrenzt.
Substratträgersystem (100) gemäß Anspruch 1, wobei die zumindest eine Leiste (130) ein Profil und/oder einen Hohlraum aufweist.
Substratträgersystem (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: • eine oder mehr als eine erste Durchgangsöffnung (114), welche die Grundplatte (110) durchdringt und in der Nut (112) mündet; und/oder • eine oder mehr als eine zweite Durchgangsöffnung (115), welche die Grundplatte (110) durchdringt und in dem Substrataufnahmebereich (120) mündet.
Substratträgersystem (100) gemäß Anspruch 3, ferner aufweisend: • einen Bolzen (140), • wobei der Bolzen (140) einen Schaft (141) und einen Kopf (142) aufweist, wobei die zumindest eine Leiste (130), wenn der Bolzen (140) mit seinem Schaft (141) in die erste Durchgangsöffnung (114) eingelegt ist, mit einem stirnseitigen Abschnitt (133) zwischen einen Spalt, der zwischen dem Kopf (142) des Bolzens (140) und der Grundplatte (110) gebildet ist, hineingreift.
Substratträgersystem (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zumindest eine Leiste (130) mehrere gleichartig eingerichtete Leisten (130) aufweist, von denen jede Leiste (130) in die zumindest eine Nut (112) eingelegt werden kann.
Substratträgersystem (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zumindest eine Nut (112) mehrere Nuten (112) aufweist, zwischen denen vorzugsweise die Substratauflagefläche (111) angeordnet ist, von denen jede Nut (112) eingerichtet ist, die zumindest eine Leiste (130) aufzunehmen.
Substratträgersystem (130) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der zweite Abschnitt (132) der zumindest einen Leiste (130) eine Erhebung aufweist.
Substratträgersystem (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, • wobei sich die zumindest eine Leiste (130) und die Grundplatte (110) voneinander unterscheiden in einer chemischen Zusammensetzung und/oder einem thermischen Ausdehnungskoeffizient, und/oder • wobei die Grundplatte (110) vorzugsweise einen größeren Anteil Aluminium aufweist als die zumindest eine Leiste (130).
Substratträgersystem (110) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, • wobei sich die zumindest eine Leiste (130) und die Grundplatte (110) in einer mechanischen Härte voneinander unterscheiden, • wobei die Grundplatte (110) vorzugsweise eine kleinere mechanische Härte aufweist als die zumindest eine Leiste (130).
Transportvorrichtung, aufweisend: • das Substratträgersystem (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9; und • mehrere Rollen zum Transportieren des Substratträgersystems (100) entlang einer Transportrichtung (151).
Verwenden eines Substratträgersystems (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Tragen und/oder Beschichten eines Substrates mittels eines Beschichtungsprozesses vom Typ einer physikalischen Gasabscheidung und/oder in einem Vakuum.