DE19533402A1 - Substrat- und Maskenhaltevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lösba­ ren Befestigen von Plattenkörperaufbauten mittels Klemmwirkung auf Trägerrahmen oder Trägerplatten, wobei an der Trägerplatte oder dem Trägerrahmen angeordnete Verschlußvorrichtungen vorgesehen sind, welche einen Drehkörper und ein auf dem Drehkörper angeordnetes Lagerelement sowie einen Wippkörper aufweisen, welcher auf dem Lagerelement kippbar gelagert ist und mittels eines Federele­ mentes derartig in einer Vorzugskippstellung vor­ gespannt ist, daß der zwischen der Trägerplatte bzw. Dem Trägerrahmen und dem Wippkörper angeord­ nete Plattenkörperaufbau klemmend und verschie­ bungsfrei in der Trägerplatte bzw. dem Trägerrah­ men gehaltert ist.

Zum Beschichten von Substraten mittels vakuumge­ stützter Beschichtungsverfahren, wie z. B. mittels plasmagestützter CVD- oder auch thermisch indu­ zierter Bedampfungsverfahren ist es notwendig, die zu beschichtenden Substratflächen in definiertem Abstand in Bezug zur Beschichtungsquelle zu brin­ gen und zu halten. Bei den sogenannten Inli­ ne-Sputteranlagen werden die zu beschichtenden Substrate nacheinander an den der Anzahl der auf­ zubringenden Schichten entsprechenden Beschich­ tungsstationen vorbeigeführt. Die Substrate selbst sind hierzu in sogenannten Substratträgerplatten gehaltert, in welchen die Substrate gegenüber den einzelnen Beschichtungsstationen positioniert wer­ den. Bekannt ist, die zu beschichtenden Substrate, wie z. B. zu beschichtende Glasscheiben, auf den Substratträgerplatten mittels mehrerer am Schei­ benumfang angeordneter Schnappfedern im losen Formschluß zu haltern. Ein Nachteil dieser bekann­ ten Arretierungsvorrichtungen ist, daß die zumeist in senkrechter Ausrichtung an den Beschichtungs­ stationen entlanggeführten Substrate sich inner­ halb eines gewissen Lagerspiels in der für sie vorgesehenen Ausnehmung der einzelnen Substratträ­ gerplatte frei bewegen können. Dies führt nachtei­ lig zu im Rahmen vorgegebener Toleranzgrenzen nicht reproduzierbaren Aufdampfschichten, da der Abstand zwischen der Beschichtungsquelle und dem Substrat während eines Beschichtungsvorgangs aber auch von Substrat zu Substrat unkontrollierbar va­ riiert und z. B. zu nicht homogenen Schichtdicken beiträgt.

Ein weiterer Nachteil bei den herkömmlichen Befe­ stigungsvorrichtungen besteht darin, daß bei der Beschichtung von Mehrlagensubstraten, sogenannten Plattenkörperaufbauten, diese nur in begrenztem Maße relativ zueinander und auch in Bezug zur Be­ schichtungsquelle während des Beschichtungsvorgan­ ges fixiert sind. Besonders nachteilig erweisen sich die bekannten Befestigungsvorrichtungen bei Plattenkörperaufbauten, welche aus zwei Platten­ körpern bestehen, nämlich einem zu beschichtenden Substrat und einem das Substrat teilweise abdeckenden Maskenkörper. Bei Verwendung der bekannten Befestigungsvorrichtungen weisen die Beschich­ tungsmuster nicht nur eine nicht mehr tolerierbare Inhomogenität bezüglich der aufgebrachten Schicht­ dicken auf, sondern besitzen in den Randübergangs­ bereichen zur unbeschichteten Substratfläche keine kontrastscharfen Schichtenübergänge, da sich Mas­ kenkörper und Substrat zueinander verschieben kön­ nen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache und kostengünstige Befesti­ gungsvorrichtung zu schaffen, mit welcher zu be­ schichtende Substrate, insbesondere solche in ei­ nem vakuumgestützten Beschichtungsverfahren zu be­ schichtende Substrate, auf den vorgesehen Substrattransportelementen derartig fixierbar sind, daß die oben genannten, bei den herkömmli­ chen Befestigungsvorrichtungen entstehenden Nach­ teile vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 und/oder im Patentanspruch 9 angegebenen Merkma­ len.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 1 besteht im wesentlichen aus einer auf der Träger­ platte lagernden Verschlußvorrichtung, welche ei­ nen in einem Drehkörper kippbar gelagerten Wipp­ körper umfaßt, wobei der in dem Drehkörper auf ei­ nem Lagerelement kippbar gelagerte Wippkörper mit­ tels eines Federelementes in einer bevorzugten Kippstellung derartig vorspannbar ist, daß ein zwischen der Trägerplatte und dem freien, auf die Trägerplatte zuweisenden Auflageteil des Wippkör­ pers angeordnetes Substrat klemmend und damit vor­ zugsweise gegenüber der Trägerplatte selbst und verschiebungsfrei auf dieser gehaltert ist. Das an der Trägerplatte anliegende Substrat wird mittels der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung kraft­ schlüssig auf der Trägerplatte fixiert. Hierdurch ist gewährleistet, daß die vor einer Beschich­ tungsquelle auf Trägerplatten befestigten Substra­ te bei jedem Beschichtungsvorgang identische Be­ schichtungspositionen einnehmen, so daß selbsttä­ tige Substratverschiebungen während des Beschich­ tungsvorganges vorteilhaft vermieden werden.

Weiterhin erlaubt die erfindungsgemäße Verschluß­ vorrichtung vorteilhaft, daß aus mehrlagigen Plat­ tenkörpern bestehende Substrataufbauten, wie in Anspruch 14 angegeben, ortsfest zueinander und in Bezug zur Beschichtungsquelle raumfest positio­ nierbar sind. Hierdurch ist insbesondere das Be­ schichten von mit Masken teilweise bedeckten Substraten, z. B. von großflächigen Glasscheiben, vorteilhaft durchführbar, da diese Maskenbeschich­ tungen erfordern, daß die Maske während der Dauer der einzelnen Beschichtungsprozesse positions­ gleich auf dem Substrat anliegt.

Zur Entnahme eines beschichteten Substrats, z. B. einer beschichteten Glasfläche, aus der Träger­ platte ist der Wippkörper durch entgegen der Vor­ spannung endseitig auf diesen ausgeübten Druck von dem Plattenkörperaufbau zunächst in eine Freigabe­ position aufkippbar. Durch Drehen der Verschluß­ vorrichtung um einen Winkel von vorzugsweise 90° in eine Beschichtungs- bzw. Entnahmeposition ist der den Plattenkörperaufbau in dessen Auflagenbe­ reich überragende Wippkörper aus dem Substratbe­ reich herausschwenkbar. Hierzu besteht die Ver­ schlußvorrichtung, wie in Anspruch 3 angegeben, aus einem mit der Trägerplatte fest montierten La­ gerrahmen mit einer Ausnehmung mit einer innen um­ laufenden Ringnut und einem in der Ausnehmung in dem Lagerrahmen drehbar gelagerten Drehteller. Der Wippkörper liegt auf einem vorzugsweise aus Edel­ stahl gefertigten Dreikantbolzen in einer in dem Drehteller ausgebildeten Lagerelementausnehmung auf, in welcher der Dreikantbolzen paßgenau und randseitig umschlossen einliegt. Zur Erzeugung der auf den Wippkörper ausgeübten Vorspannung ist ge­ mäß Anspruch 6 eine vorzugsweise in U-Form ausge­ bildete Blattfeder vorgesehen, welche mit ihren beiden freien Federenden auf dem Drehteller, z. B. mittels zweier Spannbacken, befestigt ist und mit seinem die freien Federenden verbindenden Zwi­ schenfedersteg endseitig auf den Wippkörper unter Federspannung aufliegt.

Zur Vermeidung von selbsttätigen Drehbewegungen des Auflageteils des Wippkörpers in der Entnahme­ position sind in der Trägerplatte vorteilhaft Aus­ nehmungen vorgesehen, in welche der abgekippte Wippkörper eingreift, wodurch dieser in Bezug zu Drehbewegungen fixiert ist. Als vorteilhaft hat sich, wie in Anspruch 8 angegeben, erwiesen, das Federelement aus einer Kupfer-Beryllium- oder aus einer Chrom-Nickel-Legierung zu verwenden.

Erfindungsgemäß ist die Verschlußvorrichtung der­ artig ausgebildet, daß diese maschinell betätigbar ist, z. B. durch Verwendung eines sogenannten Robo­ terfingers. Dieser Roboterfinger drückt mit einer schräg verlaufenden Andruckfläche gegen die Vor­ spannung des Wippkörpers auf dessen freies Ende, so daß der Wippkörper in seine Freigabeposition gekippt wird. In diese Freigabeposition ist die Verschlußvorrichtung gemeinsam mit dem Wippkörper durch Drehen des Roboterfingers in die Beschich­ tungs- bzw. Entnahmeposition überführbar. Zur Ar­ retierung einer großflächigen Glasscheibe, z. B. mit Seitenlängen von ca. 1 m, auf einem Trägerrah­ men sind jeweils paarweise an gegenüberliegenden Seiten angeordnete Verschlußvorrichtungen vorgese­ hen. Zum Bestücken der Trägerplatten während eines maschinengesteuerten Beschichtungsprozesses ist vorgesehen, daß alle Verschlußvorrichtungen gleichzeitig mittels maschinengetriebener Roboter­ finger gelöst bzw. in Festhaltestellung gebracht werden. Durch die Roboterbestückung ist vorteil­ haft sichergestellt, daß der Austausch von be­ schichteten mit unbeschichteten Substraten in mi­ nimaler Zeit erfolgen kann. Hieraus resultieren hohe Taktraten für die Beschichtungsprozesse, da diese nicht durch Wartezeiten in der Bestückungstation limitiert sind.

Durch die flache Bauweise der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung ist zudem vorteilhaft sicher­ gestellt, daß die durchlaufenden Querschnitte der Beschichtungsanlage, durch welche die in den Trä­ gerplatten befestigten Substrate von Beschich­ tungstation zu Beschichtungsstation geschleust werden, klein gehalten werden können, wodurch eine kompakte und damit konstruktiv einfache, effizien­ te Ausgestaltung erzielt wird.

Eine weitere, die gestellte Aufgabe ebenfalls lö­ sende und die Wirkung der im Anspruch I genannten Vorrichtung verstärkende Haltevorrichtung ist mit den Merkmalen des Anspruchs 9 angegeben. Diese Haltevorrichtung besteht im wesentlichen aus einem über dem zu beschichtenden Substrat angeordneten Spannbügel, der einen Mittelstempel aufweist, wel­ cher auf der nicht zu beschichtenden Flächenseite gegen das Substrat drückt. Insbesondere bei mehr­ lagigen Plattenkörperaufbauten, wie z. B. bei mit einer Maske abgedeckten Glasflächen, bewirkt die­ ser Spannbügel, daß das Substrat auch in seinem Mittenbereich eben auf der Maske anliegt, so daß die auf der Glasfläche abgeschiedenen Schichten mit kontrastscharfen, sauberen Schichtkonturen zwischen beschichteten und unbeschichteten Berei­ chen herstellbar sind.

Erfindungsgemäß ist das Spannbügelfederelement endseitig jeweils in einem Halteelement abstützbar und liegt auf dem Plattenkörperaufbau unter Span­ nung, vorzugsweise unter Biegespannung mit dem im Wesentlichen an dem Federelement mittig angeordne­ ten Stempel auf dem Substrat auf, welches dadurch gegen die auf der Beschichtungsseite angeordnete Maske flächig gedrückt wird. Das, das Federelement endseitig abstützende Halteelement ist vorzugswei­ se jeweils als Aufnahmeschuh ausgebildet, der zur Aufnahme des Spannbügels Eingriffsschlitze auf­ weist, in welche der elastische verformte Spannbü­ gel unter Biegespannung jeweils mit seinen freien Enden gleichzeitig einführbar ist. Mittels einer den Spannbügel an seinen Enden aufnehmenden Greif­ vorrichtung ist der Spannbügel elastisch biegbar zwischen einer Weitstellung und einer Nachstellung verformbar und damit aus den Halteelementen ein- und ausbringbar.

Weiterhin ist vorgesehen, daß sowohl die im Rand­ bereich angeordneten Verschlußvorrichtungen als auch der das Substrat auf seiner Rückseite über­ streckende Spannbügel zeitgleich mittels Roboter­ vorrichtungen betätigbar sind, wodurch insbesonde­ re nachteiliger lokaler mechanischer Streß in dem Substrat durch nur punktuelles Andrücken des Plat­ tenkörperaufbaus gegen die Trägerplatte vermieden wird.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Verschlußvor­ richtungen innerhalb von unter Vakuumdrücken stattfindenden Beschichtungsverfahren ist von be­ sonderem Vorteil, daß die Entriegelungs- und Ver­ riegelungsvorgänge der Verschlußvorrichtungen rei­ bungs- und verschleißarm ablaufen, was die Frei­ setzung von sich auf der Substratfläche absetzen­ den Partikeln verhindert. Die Herstellung großer Schichtflächen ohne Fehlerstellen ist dadurch vor­ teilhaft möglich.

Weitere vorteilhafte Weiterentwicklungen der Er­ findung sind mit den Merkmalen der Unteransprüche angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten und besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Trägerplattenrahmen mit er­ findungsgemäßen Verschlußvorrich­ tungen in Aufsicht,

Fig. 2a einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 mit einem das Substrat überspannenden Federelement,

Fig. 2b einen Schnitt entlang der in Fig. 2a eingezeichneten Schnittlinie A-A′ mit einem Federelement in Nach­ stellung,

Fig. 2c eine Schnittansicht entlang der in Fig. 2a eingezeichneten Schnittli­ nie A-A′ mit einem Federelement in Arretierposition,

Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der in Fig. 2a angegebenen Schnittlinie A-A′ in vergrößerter Darstellung mit angedeuteter Nachstellung eines Federbügels

Fig. 4 eine Verschlußvorrichtung in teil­ weise durchbrochener Aufsicht,

Fig. 5a einen Schnitt entlang der in Fig. 4 eingezeichneten Schnittlinie A-A′ mit Roboterfinger und einem Wipp­ körper in Freigabeposition,

Fig. 5b einen Schnitt entlang der in Fig. 4 eingezeichneten Schnittlinie A-A′ mit Roboterfinger und einem Wipp­ körper in Verriegelungsstellung und

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der in Fig. 5b eingezeichneten versetzten Schnittlinie B-B′.

In der Fig. 1 ist ein Trägerplattenrahmen 2 dar­ gestellt, der mit einem Plattenkörperaufbau 4 be­ stückt ist. Der Trägerplattenrahmen 2 weist einen im wesentlichen rechteckigen Außenquerschnitt auf. Der Plattenkörperaufbau 4 besteht aus einem Mas­ kenkörper 3 und einer an den Maskenkörper 3 ange­ legten Glasplatte 5 (siehe Fig. 5a). Der Masken­ körper 3 weist vier Aussparungen mit jeweils einem rechteckigen Querschnitt 7a, 7b, 7c, 7d auf, die die zu beschichtenden Bereiche auf der Glasplatte 5 flächenmäßig definieren.

An den Längsseiten a,b des Trägerrahmens 2 sind, jeweils paarweise gegenüber, vier Verschlußvor­ richtungen 6a und 6d sowie 6b und 6c angeordnet. Zwischen den längsseitig plazierten Verschlußvor­ richtungen 6a und 6b sowie 6c und 6d andererseits sind an dem Trägerrahmen 2 zwei einander gegenüber liegende Stützelemente 50a, 50b befestigt, die, wie in den Fig. 2b und 2c dargestellt, zur Aufnahme eines den Plattenkörperaufbau 4 überspannenden Fe­ derelementes 46 dienen.

Zur Bestückung des leeren, substratfreien Träger­ rahmens 2 sind die als Drehverriegelungen aus ge­ bildeten Verschlußvorrichtungen 6a, 6b, 6c und 6d in der Beschickungs- bzw. Entnahmeposition PA ge­ dreht (siehe Fig. 1).

Die einzelnen Drehverriegelungen bestehen, wie in Fig. 4 dargestellt, aus einem umlaufenden, eine Mittenöffnung 40 aufweisenden Lagerrahmen 22. Der Lagerrahmen 22 ist mittels drei Befestigungsele­ menten 20a, 20b und 20c, vorzugsweise Schrauben, mit dem Trägerrahmen 2 lösbar verbunden. In der Ausnehmung 44 des Lagerrahmens 22 ist ein Drehkör­ per 8 (siehe Fig. 5a) drehbar eingesetzt, wobei an der umlaufenden Mantelfläche des als flache Zylinderscheibe ausgebildeten Drehkörpers 8 minde­ stens drei, vorzugsweise unter einem Winkel von 120° zueinander versetzte Nocken 28a, 28b und 28c angesetzt sind. Mit diesen Nocken 28a, 28b und 28c ist der Drehkörper 8 in einer in der Innenwandung der Mittenöffnung des Lagerrahmens 22 ausgebilde­ ten umlaufenden Ringnut 24 drehbar gelagert. Zum Einbringen des Drehkörpers 8 in die Ringnut 24 weist der Lagerrahmen 22 auf einer seiner Stirn­ seiten drei auf dem Innenumfang der Mittenöffnung angeordnete Ausnehmungen auf, die entsprechend der winkligen Versetzung der Nocken 28a, 28b und 28c angeordnet sind.

Der als Drehteller 26 ausgebildete Drehkörper 8 (siehe Fig. 5a, Fig. 5b und Fig. 6) besitzt ei­ ne radial verlaufende Ausnehmung 30 (siehe Fig. 6), in welche ein keilförmiger Wippkörper 12 auf einem als Dreikantbolzen ausgeformten Lagerelement 10 kippbar gelagert ist. Um ein radiales Verschie­ ben des Dreikantbolzens 10 in der Ausnehmung 30 zu verhindern, ist dieser auf einer seiner Mantelflä­ chen in einer in der Ausnehmung 30 ausgebildeten Vertiefung 32 rutschfest paßgenau gelagert. Der Wippkörper 12 liegt mit seiner quer zur Längsrich­ tung ausgebildeten Lagernut 14 kippbar in der Aus­ nehmung 30 auf dem Dreikantbolzen 10 auf. Mit­ tels eines Federelementes 16, das aus einer U-förmigen Blattfeder 16 besteht, wird der Wipp­ körper 12 in eine Verriegelungsstellung PB (siehe Fig. 5b) abgekippt. Hierzu ist die Blattfeder 16 mit ihren beiden parallel verlaufenden Federzungen 38a und 38b auf dem Drehteller 26 mittels zweier Spannklötze 40a und 40b (siehe Fig. 6) in Bezug zum Lagerrahmen 22 und der Trägerplatte 2 endsei­ tig fixiert. Der die beiden Federzungenenden 38a und 38b verbindende Federsteg 42 liegt auf dem Wippkörper 12 endseitig auf und drückt den Wipp­ körper 12 mit seinem Auflageteil 18 gegen den in dem Trägerrahmen 2 eingesetzten Plattenkörperauf­ bau 4. Bei dem in den Figuren dargestellten Aus­ führungsbeispiel besteht der Plattenkörper 4 aus einem Maskenkörper 3, 66 und einer an dem Masken­ körper 3 anliegenden Glasplatte 5, 68. Die Dicke des Maskenkörpers 3, 66 beträgt typischerweise ca. 2 mm und die Dicke der Glasscheibe 5, 68 ca. 1,2 mm.

Um im Auflagenbereich des einzelnen Wippkörpers 12 eine die Glasplatte 5, 68 nicht beschädigende An­ druckwirkung zu erzielen, weist das Auflageteil 18 eine Anschnittfläche 71 auf (siehe Fig. 5a), wo­ bei der Anschnittwinkel den Kippwinkel des Wipp­ körpers 12 in Arretierposition derartig kompen­ siert, daß der Wippkörper 12 flächig auf der Glasplatte 5, 68 unter Druck anliegt. Alternativ zur Ausbildung einer voll flächig ebenen Anschnitt­ fläche 71 ist vorgesehen, daß die sich zwischen der Lagernut 14 und dem Auflageteil 18 erstreckende Auflagefläche im Längsschnittprofil einem in der Zeichnung nicht dargestellten radiusähnlichen Verlauf folgt, der gewährleistet, daß auch bei verschiedenen Plattenkörperdicken eine definierte lineare Anpaßgeometrie des Wippkörpers auf dem Plattenkörperaufbau 4 realisiert ist.

Zum Entnehmen des Plattenkörperaufbaus 4 aus dem Trägerrahmen 2 wird ein Roboterfinger 25 auf der dem Auflageteil 18 abgewandten Seite des Wippkör­ pers 12 abgesenkt und kippt diesen entgegen der Federspannung auf den Drehteller 26. Hierdurch hebt das Auflageteil 18 des Wippkörpers 12 von dem Plattenkörperaufbau 4 ab. Durch Drehung des Robo­ terfingers 25 um einen Winkel von ca. 90° wird der Drehteller 26 unter Mitnahme in dem Lagerrahmen 22 gedreht, wobei der Wippkörper 12 mit seinem Aufla­ geteil 18 aus dem randseitigen Flächenbereich des Plattenkörperaufbaus 4 in die Entnahmeposition PA (siehe Fig. 1) schwenkt. Mittels in den Figuren nicht dargestellter Saugvorrichtungen, vorzugswei­ se mittels an einer Roboterhandlingplatte befe­ stigter Saugnäpfe, ist die Glasplatte 5, 68 aus dem Trägerrahmen 2 von dem Maskenkörper 3, 68 im An­ schluß an den Beschichtungsvorgang entfernbar bzw. zur Beschickung auf diesen auflegbar. Die Arretie­ rung einer noch zu beschichtenden Glasplatte 5, 68 erfolgt mittels in den Zeichnungen nicht darge­ stellter, die einzelnen Verschlußvorrichtungen 6a, 6b, 6c und 6d simultan betätigender Roboterfinger. Der derartig maschinell automatisierte Entnahme- bzw. Beschickungsvorgang erlaubt die Intergration in sogenannte Inline-Sputtering-Anlagen, in wel­ chen mit Maskenkörpern maskierte Glasplatten mit Schicht folgen definierter Struktur beschichtbar sind.

In Ergänzung zu den mittels der Roboterfinger 25 zu betätigenden Verschlußvorrichtungen 6a, 6b, 6c und 6d ist eine weitere Verschlußvorrichtung vor­ gesehen, die im wesentlichen aus einem sich über den Plattenkörperaufbau 4 erstreckenden und auf diesem federnd anliegenden Spannbügel 46 besteht. Der Spannbügel 46 ist an den gegenüberliegenden Randseiten a, b des Trägerrahmens 2 jeweils in ei­ nem Halteelement 50a bzw. 50b eingespannt. Nach Beschicken des Trägerrahmens 2 mit einem Platten­ körperaufbau 4 wird der Spannbügel 46 zwischen zwei Greifvorrichtungen 59a und 59b elastisch ge­ gen seine Biegespannung verformt, wie in Fig. 2b dargestellt. Die Greifvorrichtungen 59a und 59b werden anschließend in, wie in Fig. 2a darge­ stellt, Eingriffsöffnungen 64 der Halteelemente 50a bzw. 50b eingeführt. Zum Einsetzen des Spann­ bügels 46 mit seinen freien Enden in das Halteele­ ment 50a bzw. 50b wird der Spannbügel 46 durch Vergrößern des Abstandes zwischen den Greifvor­ richtungen 59a und 59b teilweise entspannt, wobei dieser endseitig jeweils in an den Halteelementen 50a und 50b ausgebildeten Eingriffsschlitzen 56a, 56b eingreift. Dabei senkt sich der am Spannbügel 46 befestigte Stempel 52 auf das Substrat, z. B. eine Glasplatte, ab. In Folge der vom Spannbügel 46 ausgeübten Biegespannung drückt der Stempel 52 die Glasplatte 5, 68 in ihrem zentralen Bereich ge­ gen die Beschichtungsmaske 3, 66 (siehe Fig. 3), wodurch während des Beschichtungsvorganges kontur­ scharfe Schichtgrenzen zwischen beschichteten und nicht beschichteten Bereichen auf dem Substrat 5, 68 erzielt werden.

Nach Abschluß des Beschichtungsverfahrens werden die Greifvorrichtungen 59a bzw. 59b im wesentli­ chen zeitgleich mit den zur Betätigung der Ver­ schlußvorrichtungen 6a, 6b, 6c und 6d vorgesehenen Roboterfingern 25 in die Halteelemente 50a und 50b eingesenkt, abstandsmäßig aufeinander zu bewegt, wodurch der Spannbügel 46 mit dem Stempel 52 von dem Substrat 5, 68 abhebt. Dieser Andruckvorgang garantiert eine schonende und verschleißfreie und insbesondere Partikelfreisetzung verhindernde Ar­ retierung eines Maskenkörpers 3, 68 in Bezug zum anliegenden Substrat 5, 66.

Die als Stütz- bzw. Halteelemente ausgebildeten Aufnahmeschuhe 50a und 50b sind mit in den Fig. 1, 2a und 3 dargestellten Halteelementen 67a, 67b und 67c, welche vorzugsweise aus Schrauben beste­ hen, lösbar auf dem Trägerrahmen 2 befestigt. Dies ermöglicht, die Verschlußvorrichtungen 6a, 6b, 6c und 6d ausschließlich oder im Zusammenwirken mit dem Spannbügel 46 gleichzeitig einzusetzen, wie auch die Verwendung des Spannbügels 46 ohne die Verschlußvorrichtungen 6a, 6b, 6c und 6d vorteil­ haft möglich ist.

Bezugszeichenliste

2 Trägerrahmen, Trägerplatte
3 Maskenkörper
4 Plattenkörperaufbau
5 Glasplatte
6a, 6b, 6c, 6d Verschlußvorrichtung, Drehverrie­ gelung
7a, 7b, 7c, 7d Aussparungen
8 Drehkörper
9 Befestigungselement, Schrauben
10 Lagerelement, Dreikantbolzen
12 Wippkörper
14 Lagernut, Auflage
16 Federelement, Blattfeder
18 Auflageteil
20a, 20b, 20c Befestigungselement
22 Lagerrahmen
24 Ringnut
25 Roboterfinger, Betätigungselement
26 Drehteller
28a, 28b, 28c Nocken
30 Ausnehmung
32 Lagerelementaufnahme
34 Dreikantbolzen
36 Blattfeder
38a, 38b Federzungen
40a, 40b Spannboden
42 Federsteg
44 Ausnehmung
46 Federelement, Spannbügel
48 Abstützelement
50a, 50b Halteelement, Stützelement, Auf­ nahmeschuh
52 Stempel
53 Stempelfläche
54 Ausnehmung
56a, 56b Eingriffsschlitz
59a, 59b Greifvorrichtung
62a, 62b Greifschlitz
64 Eingriffsöffnung
66 Beschichtungsmaske, Einzelplat­ tenkörper
67a, b, c Befestigungselement, Schrauben
68 Substrat, Einzelplattenkörper
70a, 70b Eingriffsöffnung
71 Anschnittfläche
PA Beschickungs-, Entnahmeposition
PB Verriegelungsstellung
PC Arretierposition
PD Beschickungs-, Entnahmeposition
PE Freigabeposition
a, b Längsseite

Claims (15)

1. Vorrichtung zum lösbaren Befestigen minde­ stens eines, aus mindestens einem Plattenkör­ per bestehenden Plattenkörperaufbaus (4) mit­ tels Klemmwirkung auf einem Trägerrahmen (2) mit mindestens einer an dem Trägerrahmen (2) befestigten Verschlußvorrichtung (6, 6a, 6b, 6c, 6d), welche einen Drehkörper (8) und ein auf dem Drehkörper (8) angeordnetes, vorzugs­ weise mit diesem verbundenes, Lagerelement (10) sowie einen Wippkörper (12) mit einer vorzugsweise als Auflagefläche ausgeformten Lagernut (14) aufweist, wobei der Wippkörper (12) mit der Lagernut (14) auf dem Lagerele­ ment (10) kippbar gelagert ist und mittels eines Federelementes (16) in einer bevorzug­ ten Kippstellung (PB) vorgespannt ist, wobei der zwischen dem Trägerrahmen (2) und einem Auflageteil (18) des Wippkörpers (12) ange­ ordnete Plattenkörperaufbau (4) klemmend und vorzugsweise gegenüber der Trägerplatte (2) verschiebungsfrei gehaltert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wippkörper (12) durch ent­ gegen der Vorspannung auf diesen endseitig ausgeübten Druck in einer Freigabeposition (PE) kippbar ist, wodurch der Plattenkör­ peraufbau (4) freigebbar ist, und wobei der Wippkörper (12) von der Freigabeposition (PE) in eine Entnahmeposition (PA) mittels der Verschlußvorrichtung (6a, 6b, 6c, 6d) derartig gegenüber dem Trägerrahmen (2) drehbar ist, daß das Auflageteil (18) vollständig aus dem Auflagebereich des Plattenkörperaufbaus (4) schwenkbar ist, wodurch der Plattenkörperauf­ bau (4) von dem Trägerrahmen (2) abhebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper (8) im wesentlichen einen mittels Befestigungselementen (20a, 20b, 20c) mit dem Trägerrahmen (2) vorzugsweise lösbar verbun­ denen und eine Ausnehmung (40) aufweisenden Lagerrahmen (22) mit einer auf seinem Innen­ umfang umlaufenden Ringnut (24) und einen in der Ausnehmung (44) angeordneten Drehteller (26) aufweist, wobei der Drehteller (26) mit auf seiner umlaufenden Außenfläche ausgebil­ deten Nocken (28a, 28b, 28c) in der Ringnut (24) geführt und drehbar gelagert ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehteller (26) stirnseitig eine vorzugsweise sich über dessen Durchmesser in radialer Richtung erstreckende Ausnehmung (30) zur Aufnahme des Wippkörpers (12) sowie eine La­ gerelementaufnahme (32) aufweist, welche vor­ zugsweise als Vertiefung in der Ausnehmung (30) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprü­ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (10) als ein vorzugsweise aus Edelstahl gefertigter Dreikantbolzen (10) ge­ fertigt ist, der auf einer seiner Mantelflä­ chen in der Lagerelementaufnahme (32) im we­ sentlichen formschlüssig gegen Verschieben gelagert ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprü­ che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (16) aus einer vorzugsweise U-förmig ausgebildeten Blattfeder (16) be­ steht, welche mit ihren beiden freien Feder­ zungen (38a, 38b) auf der Stirnseite des Dreh­ tellers (26) vorzugsweise mittels zweier Spannbacken (40a, 40b) und oberhalb der Aus­ nehmung (30) symmetrisch zu dieser angeord­ net, lösbar befestigt ist und mit einem, den Drehteller (26) überragenden Federsteg (42) auf dem Wippkörper (12) unter Federspannung aufliegt, wodurch der Wippkörper (12) in eine Vorzugskippstellung (PB) vorgespannt ist.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprü­ che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (2) Ausnehmungen (44a, 44b, 44c, 44d) aufweist, in welche das Auflageteil (18) des Wippkörpers (12) in der Entnahmepo­ sition (PA) abkippbar ist, wodurch die ein­ zelnen Verschlußvorrichtungen (6a, 6b, 6c, 6d) gegen selbsttätiges Verdrehen des Drehtellers (26) gesichert sind.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprü­ che 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (16) aus einer Kupfer-Beryllium- oder aus einer Chrom-Nickel-Legierung gefer­ tigt ist.

9. Vorrichtung zum lösbaren Befestigen minde­ stens eines Plattenkörperaufbaus (4) auf ei­ nem Trägerrahmen (2), insbesondere nach min­ destens einem der Ansprüche 1 bis 8, mittels eines Federelementes (46), wobei das Federe­ lement (46) endseitig jeweils in einem Halteelement (50a, 50b) abstützbar ist und derar­ tig mit im wesentlichen seinem Zwischenbe­ reich auf dem Plattenkörperaufbau (4) unter Spannung, vorzugsweise Biegespannung, auf­ liegt, daß der Plattenkörperaufbau (4) rutschfest auf den Trägerrahmen (2) gepreßt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Federelement als Spannbügel (46) ausgebildet ist, an welchem ein zwischen dessen freien Enden angeordneter Stempel (52) befestigt ist, wobei der Stempel (52) in der Arretierposition (PC) des Spannbügels (46) mit seiner im wesentlichen parallel zur Ober­ fläche des Plattenkörperaufbaus (4) ausge­ richteten Stempelfläche (53) auf dem Platten­ körperaufbau (4) aufliegt und diesen gegen den Trägerrahmen (2) preßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (50a, 50b) aus einem, eine Eingriffsöffnung (70a, 50b) zur endseitigen Aufnahme des Spann­ bügels (46) aufweisenden, Aufnahmeschuh (50a, 50b) besteht, wobei mindestens zwei Auf­ nahmeschuhe (50a, 50b) auf dem, Trägerrahmen (2) vorzugsweise in gegenüberliegenden Rand­ bereichen des Plattenkörpers (4) angeordnet sind und wobei die zu Eingriffsschlitzen (56a, 56b) ausgeformten Eingriffsöffnungen (70a, 70b) einander zugewandt sind und wobei der zwischen den Stützelementen (50a, 50b) eingespannte Spannbügel (46) den Plattenkör­ peraufbau (4) über seine Ausdehnung über­ spannt.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprü­ che 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei in ihrem Abstand zueinander einstellbare und jeweils einen Greifschlitz (62a, 62b) aufweisende Greifvorrichtungen (59a, 59b) vorgesehen sind, in welche der Spannbügel (46) jeweils endseitig einsetzbar ist, und wobei der vorgespannte, insbesondere in den Eingriffsschlitzen (56a, 56b) einge­ spannte Spannbügel (46) durch im wesentlichen aufeinander zu und gegen die vom Spannbügel (46) ausgeübte Federstreckkraft gerichtetes Verschieben der Greifvorrichtungen (59a, 59b) aus einer Weitstellung aus den Eingriffs­ schlitzen (56a, 56b) in eine Nahstellung (PD) unter elastischer Verformung überführbar ist, wobei der Stempel (52) von dem Plattenkör­ peraufbau (4) abgehoben wird und wodurch der Plattenkörperaufbau (4) von dem Trägerrahmen (2) abnehmbar ist.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprü­ che 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeschuhe (50a, 50b) jeweils eine sich hinter den Eingriffsschlitzen (56a, 56b) ange­ ordnete und diese teilweise durchbrechende Eingriffsöffnung (64) aufweisen, in welche die Greifvorrichtungen (59a, 59b) jeweils ein­ zeln und vorzugsweise zum endseitigen Hinter­ greifen des Spannbügels (46) einführbar sind.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprü­ che 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenkörperaufbau (4) aus mindestens zwei lose aneinander gelegten Einzelplattenkörpern (3, 5, 66, 68), vorzugsweise einem zu beschich­ tenden Substrat (5, 68) und einer auf dem Substrat (5, 68) angeordneten Beschichtungs­ maske (3, 66) besteht, wobei mittels des Fede­ relementes (46) das Substrat (68) gegen die Beschichtungsmaske (66) preßbar ist, wodurch die Beschichtungsmaske (66) über ihre gesamte Fläche unmittelbar auf dem zu beschichtenden Substrat (68) dicht aufliegt und eine auf dem Substrat (68) vorzugsweise in einem Vakuumbe­ schichtungsprozeß aufgebrachte Schichtstruk­ tur mit durch Maskenränder der Beschichtungs­ maske (3, 66) definierten, scharf begrenzten Randkonturen abscheidbar ist.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprü­ che 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Trägerrahmen (2) angeordnete Platten­ körperaufbau (4) bei einem unter Unterdruck durchgeführten Beschichtungsprozeß, vorzugs­ weise bei einem sputterinduzierten Beschich­ tungsprozeß, einer plasmagestützten und/oder einer thermisch induzierten Bedampfungsbe­ schichtung, einsetzbar ist.