DE202019100333U1 - Production line comprising a continuous coating plant and a substrate carrier conditioning device - Google Patents

Production line comprising a continuous coating plant and a substrate carrier conditioning device Download PDF

Info

Publication number
DE202019100333U1
DE202019100333U1 DE202019100333.2U DE202019100333U DE202019100333U1 DE 202019100333 U1 DE202019100333 U1 DE 202019100333U1 DE 202019100333 U DE202019100333 U DE 202019100333U DE 202019100333 U1 DE202019100333 U1 DE 202019100333U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate carrier
production line
layer
substrate
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE202019100333.2U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meyer Burger Germany GmbH
Original Assignee
Meyer Burger Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meyer Burger Germany GmbH filed Critical Meyer Burger Germany GmbH
Publication of DE202019100333U1 publication Critical patent/DE202019100333U1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568Transferring the substrates through a series of coating stations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4407Cleaning of reactor or reactor parts by using wet or mechanical methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54Apparatus specially adapted for continuous coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733Means for moving the material to be treated
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32853Hygiene
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32853Hygiene
    • H01J37/32862In situ cleaning of vessels and/or internal parts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/3288Maintenance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32899Multiple chambers, e.g. cluster tools
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67173Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers in-line arrangement
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/6776Continuous loading and unloading into and out of a processing chamber, e.g. transporting belts within processing chambers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') aufweisend
- wenigstens eine PVD Durchlaufbeschichtungsanlage und/oder wenigstens eine CVD Beschichtungsanlage, wobei Substrate von Substratträgern (5) in der Beschichtungsanlage getragen werden, wobei die Substratträger gemeinsam mit den Substraten auf den Substratträgern während eines Beschichtungs-Schritten eines Herstellungsverfahrens von beschichteten Substraten mit einer Schicht beschichtet werden, und
- eine Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) zum Entfernen der Schicht von den Substratträgern (5),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') ein Substratträger-Transportsystem (4) zum Transportieren der Substratträger (5) zu der Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) aufweist, wobei die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) ein schichtabtragendes Reinigungsmodul (10, 10', 10'', 10''', 10'''') aufweist, wobei das Substratträger-Transportsystem (4) die Substratträger (5) von der Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) zurück transportiert für einen weiteren Beschichtungsschritt, wobei das Substratträger-Transportsystem (4) zur Integration eines Substratträger-Reinigungsschrittes in den Herstellungsprozess konfiguriert ist.

Figure DE202019100333U1_0000
Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') comprising
- At least one PVD continuous coating equipment and / or at least one CVD coating system, substrates of substrate carriers (5) are carried in the coating system, wherein the substrate carrier coated together with the substrates on the substrate carriers during a coating steps of a method of manufacturing coated substrates with a layer be, and
a substrate carrier conditioning device (9) for removing the layer from the substrate carriers (5),
characterized in that
the production line (1, 1 ', 1 ", 1''') has a substrate carrier transport system (4) for transporting the substrate carriers (5) to the substrate carrier conditioning device (9), the substrate carrier conditioning device (9) comprising a layer-removing cleaning module (10, 10 ', 10'',10''', 10 ''''), the substrate carrier transport system (4) transporting the substrate carriers (5) back from the substrate carrier conditioning device (9) for a further coating step, wherein the substrate carrier Transport system (4) is configured to integrate a substrate carrier cleaning step in the manufacturing process.
Figure DE202019100333U1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fertigungslinie aufweisend wenigstens eine PVD Durchlaufbeschichtungsanlage und/oder wenigstens eine CVD Durchlaufbeschichtungsanlage, wobei Substrate von Substratträgern in der Beschichtungsanlage getragen werden, wobei die Substratträger gemeinsam mit den Substraten auf den Substratträgern während Beschichtungs-Schritten eines Herstellungsverfahrens von beschichteten Substraten mit einer Schicht beschichtet werden, und eine Substratträgerkonditionierungsvorrichtung zum Entfernen der Schicht von den Substratträgern. Die Erfindung steht in engem Bezug zu einem Verfahren zum Herstellen mit wenigstens einer Schicht beschichteter Substrate mit einer solchen Fertigungslinie, wobei das Verfahren einen Beschichtungsschritt zum Abscheiden einer Schicht auf Substratträger und auf Substraten auf dem Substratträger in wenigstens einer PVD-Beschichtungskammer und/oder wenigstens einer CVD-Beschichtungskammer aufweist.The present invention relates to a production line comprising at least one PVD continuous coating apparatus and / or at least one CVD continuous coating apparatus, wherein substrates of substrate carriers are carried in the coating system, wherein the substrate carriers together with the substrates on the substrate carriers during coating steps of a method of producing coated substrates with a Layer are coated, and a substrate carrier conditioning device for removing the layer from the substrate carriers. The invention is closely related to a method of manufacturing at least one layer of coated substrates having such a production line, the method comprising a coating step for depositing a layer on substrate carriers and on substrates on the substrate carrier in at least one PVD coating chamber and / or at least one CVD coating chamber has.

Fertigungslinien mit Durchlaufbeschichtungsanlagen werden in der industriellen Produktion beschichteter Substrate eingesetzt, beispielsweise bei der Herstellung von Solarzellen. Eine reibungslos und kostengünstig ablaufende Produktion sind eine Anforderung. Hochwertige Schichten, die frei von durch Partikel verursachten Defekten sind, stellen eine andere Anforderung dar.Production lines with continuous coating systems are used in the industrial production of coated substrates, for example in the production of solar cells. Smooth and cost-effective production is a requirement. High-quality layers that are free from particle-induced defects represent another requirement.

Ein Substratträger kann mehrere Substrate aufnehmen, um durch gleichzeitiges Beschichten mehrerer Substrate eine hohe Produktionsgeschwindigkeit zu realisieren. Gewöhnlich werden auch die Substratträger gemeinsam mit den Substraten beschichtet. Die Substratträger werden mehrmals benutzt. Entsprechend den mehreren Beschichtungen wird eine große Schichtdicke auf dem Substratträger ausgebildet. Die große Schichtdicke kann das Herstellungsverfahren stören.A substrate carrier can accommodate a plurality of substrates to realize a high production speed by simultaneously coating a plurality of substrates. Usually, the substrate carriers are also coated together with the substrates. The substrate carriers are used several times. According to the multiple coatings, a large layer thickness is formed on the substrate carrier. The large layer thickness can disrupt the production process.

Deshalb müssen Substratträger regelmäßig gereinigt werden. Es sind verschiedene Reinigungsverfahren bekannt, beispielsweise chemische und mechanische. Die Reinigung von Substratträgern erfolgt beispielsweise in einer Reinigungsabteilung des Unternehmens oder bei einem externen Dienstleisterunternehmen. Für die Reinigung eines Maschinenteils kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz, die jeweils für das spezifische Reinigungsobjekt geeignet sind. DE 10 2010 060 664 A1 beschreibt eine mechanische Reinigungs- und Konditioniervorrichtung mit einer Vakuum-Saugstrahlvorrichtung mit einem mit Feststoffpartikeln beladenem Luftstrom. Zur Reinigung eines Substratträgers mit einer solchen Saugstrahlvorrichtung muss der Substratträger mit Opfersubstraten belegt werden, um eine Erosion von Kanten des Substratträgers zu vermeiden.Therefore, substrate carriers must be cleaned regularly. Various cleaning methods are known, for example chemical and mechanical. The cleaning of substrate carriers takes place, for example, in a cleaning department of the company or at an external service provider company. For the cleaning of a machine part different procedures are used, which are suitable for each specific cleaning object. DE 10 2010 060 664 A1 describes a mechanical cleaning and conditioning device with a vacuum suction jet device with a loaded with solid particles air flow. To clean a substrate carrier with such an ejector device, the substrate carrier has to be covered with sacrificial substrates in order to avoid erosion of edges of the substrate carrier.

Die Schichten auf den Substratträgern können abplatzen, sodass störende Partikel oder flächige Schichtablösungen (auch Flocken, Flitter oder Flakes genannt) entstehen. Zur Entfernung loser oder nur schwach anhaftender Partikel sind im Stand der Technik bereits Vorrichtungen bekannt, die während des Durchlaufs von Substratträgern in Durchlaufbeschichtungsanlagen lose Partikel entfernen können. WO 2013/017971 A1 beschreibt ein Substrat- und/oder Substratträgerreinigungsmodul mit einer ionisierenden Luftvorhangserzeugungsvorrichtung und einer Partikelabsaugvorrichtung. DE 43 10 258 A1 beschreibt eine Fertigungslinie zur Herstellung einer Plasmapolymerschicht auf Scheinwerferreflektoren. Diese Fertigungslinie weist in eine Rückführstrecke für Werkstückträger einschließlich eines Reinigungsmoduls auf, in dem Flitter durch rotierende Bürsten entfernt werden. Solche Werkzeuge tragen nicht die Schichten ab.The layers on the substrate carriers can flake off, resulting in disruptive particles or surface layer detachments (also called flakes, flakes or flakes). In order to remove loose or weakly adhering particles, devices are already known in the prior art which can remove loose particles during the passage of substrate carriers in continuous coating systems. WO 2013/017971 A1 describes a substrate and / or substrate carrier cleaning module with an ionizing air curtain generating device and a Partikelabsaugvorrichtung. DE 43 10 258 A1 describes a production line for producing a plasma polymer layer on headlight reflectors. This production line has a return path for workpiece carriers including a cleaning module in which baubles are removed by rotating brushes. Such tools do not remove the layers.

Partikel sind nicht das einzige Problem in Verbindung mit dicken Beschichtungen auf Substratträgern. Teilweise sind die Schichten porös, sodass die Schichten außerhalb der Beschichtungskammer, wenn sie dort in Kontakt mit Umgebungs-Luft kommen, Luftfeuchtigkeit aufnehmen. Bei einer anschließenden Evakuierung muss dieses von der Schicht aufgenommene Wasser wieder abgepumpt werden. Das kostet Zeit und mindert letztlich die Geschwindigkeit des Herstellungsverfahrens. In solchen Fällen ist es wünschenswert, die Schichtdicken auf den Substratträgern klein zu halten. Häufige Reinigungen der Substratträger außerhalb der Fertigungslinie erfordern eine Vielzahl von Substratträgern pro Fertigungslinie und eine aufwendige Substratträgerlogistik.Particles are not the only problem associated with thick coatings on substrate supports. Partly, the layers are porous, so that the layers outside the coating chamber, when they come into contact with ambient air there, absorb humidity. In a subsequent evacuation this absorbed by the layer of water must be pumped out again. This takes time and ultimately reduces the speed of the manufacturing process. In such cases, it is desirable to keep the layer thicknesses on the substrate carriers small. Frequent cleaning of the substrate carrier outside the production line requires a large number of substrate carriers per production line and a complex substrate carrier logistics.

US 2015/0368793 A1 beschreibt eine Prozessierungsanordnung, bei der in einer Prozesskammer neben einem Prozessierungsbereich zusätzlich ein Reinigungsbereich für Substratträger mehrerer Substrate vorhanden ist. Der Reinigungsbereich weist einen Strahlungsheizer zum Erwärmen von zumindest der Oberfläche der Substratträger auf, um auf dem Substratträger abgeschiedenes Material wieder zu verdampfen. Eine thermische Verdampfung ist nur bei ausgesuchten Beschichtungsmaterialien wie niedrigschmelzenden Metallen bei hohen Temperaturen über 500°C und beim niedrigen Druck einer Vakuum-Prozesskammer möglich. In der Vakuum-Beschichtungskammer muss für den Reinigungsbereich ein zusätzlicher Raum vorgehalten werden, wodurch die Beschichtungskammer groß und die Evakuierungszeit lang wird. Große Beschichtungskammern mit vielen eingebauten Komponenten sind aufwendig herzustellen, sie werden nur langsam evakuiert und die Wartung solcher Kammern ist aufwendig. Außerdem können verschiedene Schichten, beispielsweise Metalloxidschichten bei Temperaturen im Bereich von 500 - 1000°C nicht verdampft werden. US 2015/0368793 A1 describes a processing arrangement in which, in addition to a processing area, a cleaning area for substrate carriers of a plurality of substrates is additionally present in a process chamber. The cleaning area includes a radiant heater for heating at least the surface of the substrate carriers to re-evaporate material deposited on the substrate carrier. Thermal evaporation is only possible with selected coating materials such as low-melting metals at high temperatures above 500 ° C and at the low pressure of a vacuum process chamber. In the vacuum coating chamber, an extra space must be provided for the cleaning area, whereby the coating chamber becomes large and the evacuation time becomes long. Large coating chambers with many built-in components are expensive to produce, they are evacuated only slowly and the maintenance of such chambers is expensive. In addition, various layers, such as metal oxide layers, can be included Temperatures in the range of 500 - 1000 ° C are not evaporated.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt im Vorschlagen einer Fertigungslinie mit Durchlaufbeschichtungsanlagen für eine hohe Herstellungsgeschwindigkeit.The object of the present invention is to propose a production line with continuous coating systems for a high production speed.

Die Aufgabe wird durch eine Fertigungslinie gelöst, welche ein Substratträger-Transportsystem zum Transportieren der Substratträger zu der Substratträgerkonditionierungsvorrichtung aufweist, wobei die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung ein schichtabtragendes Reinigungsmodul aufweist, wobei das Substratträger-Transportsystem die Substratträger von der Substratträgerkonditionierungsvorrichtung zurück transportiert für die Benutzung in einem weiteren Beschichtungsschritt und wobei das Transportsystem zur Integration eines Substratträger-Reinigungsschrittes in den Herstellungsprozess konfiguriert ist.The object is achieved by a production line which has a substrate carrier transport system for transporting the substrate carriers to the substrate carrier conditioning device, the substrate carrier conditioning device comprising a layer-removing cleaning module, the substrate carrier transport system transporting the substrate carriers back from the substrate carrier conditioning device for use in a further coating step and wherein the transport system is configured to integrate a substrate carrier cleaning step into the manufacturing process.

Die Fertigungslinie gemäß der Erfindung integriert einen Substratträger-Reinigungsschritt in das Herstellungsverfahren, indem das Substratträger-Transportsystem zum Transportieren von Substratträgern zu der Substratträgerkonditionierungsvorrichtung, wo der Substratträger gereinigt wird, benutzt wird. Der Substratträger, der in der Substratträgerkonditionierungsvorrichtung gereinigt bzw. konditioniert wurde, wird anschließend für die weitere Benutzung in Beschichtungsschritten des Herstellungsverfahrens zurückgeführt.The production line according to the invention incorporates a substrate carrier cleaning step into the manufacturing process by using the substrate carrier transport system to transport substrate carriers to the substrate carrier conditioning device where the substrate carrier is being cleaned. The substrate carrier, which has been conditioned in the substrate carrier conditioning device, is then recycled for further use in coating steps of the manufacturing process.

Das Transportsystem kann ein teil- oder vollautomatisches System sein. In der erfindungsgemäßen Durchlaufbeschichtungsanlage wird auf den verwendeten Substratträgern weniger Schichtdicke aufgebaut als auf den Substratträgern herkömmlicher Fertigungslinien aus dem Stand der Technik. Durch die Vermeidung der Ausbildung dicker Schichtstapel auf den Substratträgern werden Schichtabplatzungen und Partikelbildung weitgehend vermieden. An der Oberfläche der Substratträger ist infolge von weniger porösem Material weniger Wasser gebunden. Resultierende Vorteile sind kurze Bearbeitungszeiten, ein schneller Substratdurchlauf und letztlich ein schnelles, viele Substrate pro Zeiteinheit beschichtendes Herstellungsverfahren.The transport system can be a partially or fully automatic system. In the continuous coating system according to the invention, less layer thickness is built up on the substrate carriers used than on the substrate carriers of conventional production lines from the prior art. By avoiding the formation of thick layer stacks on the substrate carriers, film flaking and particle formation are largely avoided. Less water is bound to the surface of the substrate carrier due to less porous material. The resulting advantages are short processing times, a fast substrate throughput and ultimately a fast, many substrates per unit time coating manufacturing process.

Da die Substratträger direkt in der Fertigungslinie gereinigt werden, brauchen diese nicht aus der Fertigungslinie entfernt und durch andere, extern gereinigte Substratträger ersetzt werden. Die aufwendige Substratträger-Logistik, die im Stand der Technik erforderlich war, entfällt entsprechend.Since the substrate carriers are cleaned directly in the production line, they do not need to be removed from the production line and replaced by other, externally cleaned substrate carriers. The complex substrate carrier logistics, which was required in the prior art, is eliminated accordingly.

Die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Fertigungslinie weist ein schichtabtragendes Reinigungsmodul auf. In dem schichtabtragenden Reinigungsmodul wird die Schicht von dem Substratträger zumindest teilweise abgetragen. Die Schicht auf dem Substratträger kann in einem oder in mehreren Durchläufen durch die Beschichtungsanlage hergestellt worden sein. Das Abtragen hängt von verschiedenen beeinflussenden Variablen ab, zum Beispiel vom Material des Substratträgers, vom Schichtmaterial und vom verwendeten Reinigungsverfahren. In einigen Fällen kann die gesamte Schicht in einem Verfahrensschritt entfernt werden, z.B. durch ein mechanisches Abtragen der Schicht oder durch allmähliches Ätzen der Schichtdicke. Es kann sein, dass nur einige von allen Lagen entfernt werden, sodass eine Beschichtung auf dem Substratträger nach dem Reinigen verbleibt.The substrate carrier conditioning device of the production line according to the invention has a layer-removing cleaning module. In the layer-removing cleaning module, the layer is at least partially removed from the substrate carrier. The layer on the substrate carrier may have been produced in one or more passes through the coating system. The ablation depends on various influencing variables, for example the material of the substrate carrier, the layer material and the cleaning method used. In some cases, the entire layer may be removed in one process step, e.g. by mechanical removal of the layer or by gradual etching of the layer thickness. It may be that only some of all layers are removed, leaving a coating on the substrate support after cleaning.

In einigen Ausführungsbeispielen kann der Substratträger durch die Reinigung für das folgende Beschichtungsverfahren vollständig konditioniert werden. In anderen Ausführungsbeispielen werden zusätzlich zu dem Reinigen in der Substratträgerkonditionierungsvorrichtung weitere Konditionierungsschritte ausgeführt. Insgesamt kann das Konditionieren des Substratträgers in verschiedenen Teilschritten durchgeführt werden. Konditionierungsteilschritte können auch vor dem Reinigungsschritt angeordnet sein. Module der Vorrichtung können den Verfahrensteilschritten zugeordnet sein. Die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung kann entlang des Rückführweges nach dem Reinigungsmodul ein Nachbehandlungsmodul aufweisen. Das Nachbehandlungsmodul ist in einem Ausführungsbeispiel ein Spülmodul, das nach einem Ätzmodul angeordnet ist und das Rückstände von dem in dem Ätzmodul ausgeführten Ätzschritt entfernt. Außerdem kann die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung am Ende des Rückführwegabschnittes durch die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung ein Vorbehandlungsmodul aufweisen. In dem Vorbehandlungsmodul kann der Substratträger so behandelt werden, dass die nachfolgende Beschichtung und/oder die nachfolgende Reinigung infolge der Vorbehandlung in dem Vorbehandlungsmodul verbessert ablaufen. Bei der Vorbehandlung handelt es sich in einigen anderen Ausführungsbeispielen um eine Aufrauhung, eine Politur, eine Benetzung, eine Beschichtung mit dem Beschichtungsmaterial, eine Beschichtung mit einer Haftschicht oder eine Beschichtung mit einer Antihaftschicht.In some embodiments, the substrate support may be completely conditioned by the cleaning for the following coating process. In other embodiments, in addition to cleaning in the substrate carrier conditioning device, further conditioning steps are performed. Overall, the conditioning of the substrate carrier can be carried out in different sub-steps. Conditioning sub-steps may also be arranged before the cleaning step. Modules of the device may be associated with the process substeps. The substrate carrier conditioning device may have an aftertreatment module along the return path after the cleaning module. The aftertreatment module in one embodiment is a flush module that is disposed after an etch module and removes residue from the etch step performed in the etch module. In addition, the substrate carrier conditioning device may have a pretreatment module at the end of the return path section through the substrate carrier conditioning device. In the pretreatment module, the substrate carrier can be treated so that the subsequent coating and / or the subsequent cleaning as a result of the pretreatment in the pretreatment module proceeds in an improved manner. The pretreatment, in some other embodiments, is roughening, polishing, wetting, coating with the coating material, coating with an adhesive layer, or coating with an anti-adhesion layer.

Die erfindungsgemäße Fertigungslinie weist in einem Ausführungsbeispiel wenigstens eine Beschichtungsanlage mit einer Substratträgertransportvorrichtung auf, welche einen Bearbeitungsweg zum Transportieren von Substratträgern und Substraten durch wenigstens eine PVD-Beschichtungskammer, der PVD-Beschichtungsanlage und/oder durch wenigstens eine CVD-Beschichtungskammer einer CVD-Beschichtungsanlage und ein Substratträger-Rückführsystem aufweist, das Substrate von einer Position hinter der Beschichtungskammer, zu einer Position vor der Beschichtungskammer zurückführt, wobei der Rückführweg der Substratträger insbesondere neben dem Bearbeitungsweg verläuft, wobei das Substratträger-Rückführsystem die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung aufweist, wobei der Rückführweg durch die Konditionierungsvorrichtung und durch das schichtabtragende Reinigungsmodul verläuft, sodass das Substratträgerrückführsystem in diesem Beispiel auch als Substratträger-Transportsystem funktioniert.In one embodiment, the production line according to the invention has at least one coating system with a substrate carrier transport device which has a processing path for transporting substrate carriers and substrates through at least one PVD coating chamber, the PVD coating plant and / or at least one CVD coating chamber of a CVD coating plant Substratträger- Recycling system, which returns substrates from a position behind the coating chamber, to a position in front of the coating chamber, wherein the return path of the substrate carrier extends in particular adjacent to the processing path, the substrate carrier recycling system comprising the substrate carrier conditioning device, wherein the return path through the conditioning device and through the layer-removing Cleaning module runs so that the substrate carrier recycling system in this example also works as a substrate carrier transport system.

Ein Beladebereich der Beschichtungsanlage kann vor der wenigstens einen Beschichtungskammer angeordnet sein und ein Substratentladebereich der Beschichtungsanlage kann hinter der wenigstens einen Beschichtungskammer angeordnet sein. Folglich können der Beladebereich, eine Beschichtungskammer oder mehr als eine Beschichtungskammer und der Entladebereich in einer geraden Linien angeordnet sein, wie es in Durchlaufanlagen üblich ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Handhabungssystem auf einer Seite der Beschichtungsanlage alternierend als Beladebereich und als Entladebereich benutzt. Das Substratträgerrückführsystem führt die Substratträger nach einem Durchlauf entlang des Bearbeitungsweges durch die Beschichtungsanlage zurück zum Anfang des Bearbeitungsweges für einen weiteren Durchlauf durch die Beschichtungsanlage.A loading area of the coating installation may be arranged in front of the at least one coating chamber, and a substrate unloading area of the coating installation may be arranged behind the at least one coating chamber. Consequently, the loading area, a coating chamber or more than a coating chamber and the discharge area may be arranged in a straight line, as is common in continuous lines. In another embodiment, a handling system on one side of the coater is used alternately as a loading area and as an unloading area. After one pass along the processing path, the substrate carrier return system guides the substrate carriers through the coating system back to the beginning of the processing path for a further pass through the coating system.

Die Konditionierungsvorrichtung ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Komponente der Beschichtungsanlage. Das Substratträgerrückführsystem darin hat nicht nur die Funktionen des Rückführens von Substratträgern nach einem Beschichtungsdurchlauf von Substraten zurück zu dem Anfangspunkt für einen Beschichtungsdurchlauf anderer Substrate. Zusätzlich hat das Substratträgerrückführsystem die Funktion eines Substratträger-Transportsystems, dass die Substratträger zu der Konditionierungsvorrichtung und von ihr zurück transportiert.The conditioning device is in this embodiment, a component of the coating system. The substrate carrier recycling system therein has not only the functions of returning substrate carriers after a coating pass of substrates back to the starting point for a coating pass of other substrates. In addition, the substrate carrier return system has the function of a substrate carrier transport system that transports the substrate carriers to and from the conditioning device.

Der Rückführweg der Substratträger in dem Substratträgerrückführsystem kann in einer Ebene unter der Ebene, in welcher die Beschichtungskammer angeordnet ist und in der die Beschichtung der Substrate erfolgt, angeordnet sein. Abhängig von den lokalen Gegebenheiten in der Fertigungslinie kann der Rückführweg auch neben der Beschichtungskammer in der gleichen Ebene oder in einer Ebene über der Beschichtungskammern angeordnet sein. Der Rückführweg kann in einigen Ausführungsbeispielen teilweise neben dem Bearbeitungsweg angeordnet sein, wobei in diesen Ausführungsbeispielen der Bearbeitungsweg zumindest teilweise ein bidirektionaler Weg ist. In einigen Ausführungsbeispielen ist eine Ladestation sowohl als Substratbeladebereich als auch als Substratentladebereich benutzt.The return path of the substrate carriers in the substrate carrier return system can be arranged in a plane below the plane in which the coating chamber is arranged and in which the coating of the substrates takes place. Depending on the local conditions in the production line, the return path may also be arranged next to the coating chamber in the same plane or in a plane above the coating chambers. The return path may in some embodiments be arranged partially adjacent to the processing path, in which embodiments the processing path is at least partially a bidirectional path. In some embodiments, a charging station is used both as a substrate loading area and as a substrate unloading area.

Die erfindungsgemäße Fertigungslinie kann wenigstens zwei Beschichtungsanlagen aufweisen, von denen jede eine Transportvorrichtung mit einem Substratträgerrückführsystem hat, wobei die Substratträgertransportvorrichtungen der Beschichtungsanlagen mit dem Substratträger-Transportsystem gekoppelt sind, welches die Substratträger zu der Konditionierungsvorrichtung transportiert, das als gemeinsame Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von Substratträgern beider Maschinen konfiguriert ist.The production line according to the invention can have at least two coating plants, each of which has a transport device with a substrate carrier return system, wherein the substrate carrier transport devices of the coating plants are coupled to the substrate carrier transport system, which transports the substrate carriers to the conditioning device, as a common cleaning device for cleaning substrate carriers of both machines is configured.

In diesen Ausführungsbeispielen wird die Konditionierungsvorrichtung gemeinsam zur Konditionierung der Substratträger beider Beschichtungsanlagen benutzt. Die Substratträger werden mittels des Substratträger-Transportsystems, das Substratträger von den Beschichtungsanlagen zu der Konditionierungsvorrichtung transportiert und das an die Beschichtungsanlagen oder an die Substratträgerrückführsysteme der Beschichtungsanlagen gekoppelt ist, effektiv gereinigt. Der Substratträger kann nach jedem Durchlauf zu der Substratträger-Konditionierungsvorrichtung oder nach einigen Durchläufen zu ihr geschickt werden. Das Kriterium, wann für einen Substratträger eine Reinigung benötigt wird, kann eine Anzahl von Durchläufen, eine akkumulierte Schichtdicke, eine beginnende Ablösung oder ein anderer Parameter sein.In these embodiments, the conditioning device is commonly used to condition the substrate carriers of both coating equipment. The substrate carriers are effectively cleaned by means of the substrate carrier transport system, the substrate carrier is transported from the coating equipment to the conditioning apparatus and coupled to the coating equipment or to the substrate carrier return systems of the coating equipment. The substrate carrier may be sent to it after each pass to the substrate carrier conditioning device or after a few passes. The criterion of when cleaning is required for a substrate support may be a number of passes, an accumulated layer thickness, an incipient peel, or other parameter.

Das schichtabtragende Reinigungsmodul kann wenigstens ein mechanisch die Beschichtung abtragendes Reinigungswerkzeug, nämlich eine Bürste, eine Partikelstrahlquelle oder eine Hochdruckwasserstrahlquelle, aufweisen. Mechanische Reinigungsmethoden können beispielsweise vorteilhaft eingesetzt werden, wenn die abzutragenden Schichten schlecht am Substratträger oder an einer Antihaftschicht auf dem Substratträger haften, oder wenn es sich um weiche oder spröde Schichten handelt, die von dem mechanischen Reinigungswerkzeug deutlich schneller abgetragen werden als der Werkzeugträger selbst.The layer-removing cleaning module may comprise at least one cleaning tool that mechanically removes the coating, namely a brush, a particle beam source or a high-pressure water jet source. Mechanical cleaning methods can be advantageously used, for example, if the layers to be removed adhere poorly to the substrate carrier or to an anti-adhesion layer on the substrate carrier, or if they are soft or brittle layers, which are removed much faster by the mechanical cleaning tool than the tool carrier itself.

In Varianten der Erfindung weist das schichtabtragende Reinigungsmodul wenigstens eine chemisch die Beschichtung abtragende Reinigungsanordnung auf, insbesondere einen Sprühkopf für eine Ätzflüssigkeit oder eine Verteilvorrichtung für einen Ätzmitteldampf. Mit dieser Reinigungsanordnung kann eine flüssige oder eine gasförmige ätzende Substanz bedarfsgereicht verteilt werden, sodass der Substratträger im Wesentlichen vollflächig bearbeitet und gereinigt wird. Eine gleichmäßige Verteilung der Ätzsubstanz entlang einer Linie oder Fläche kann beispielsweise unter Verwendung einer linearen Spalt-Düse oder durch eine Anordnung von Punktdüsen erreicht werden.In variants of the invention, the layer-removing cleaning module has at least one cleaning arrangement which ablates the coating chemically, in particular a spray head for an etching liquid or a distribution device for an etching medium vapor. With this cleaning arrangement, a liquid or a gaseous corrosive substance can be distributed as needed, so that the substrate carrier is processed and cleaned substantially over the entire surface. A uniform distribution of the etching substance along a line or surface can be achieved, for example, by using a linear slit nozzle or by an array of dot nozzles.

Die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung kann in ihrem Reinigungsmodul oder in einem anderen Modul wenigstens eine Plasmaquelle oder eine Antenne für elektromagnetische Strahlung aufweisen. Das von der Plasmaquelle erzeugte Plasma kann zur Bildung ätzaktiver Radikale in einem Ätzmitteldampf vorgesehen sein. Das Plasma kann auch zur Erzeugung von Ionen konzipiert sein, welche wiederum die Schicht von dem Substratträger abstäuben (sputtern). Verschiedene Plasmaquellen werden mit Gleichspannung oder Wechselspannung betrieben. Ein Plasma kann auch für die Abscheidung einer Schicht, beispielsweise einer Antihaftschicht, benutzt werden. Eine Wechselspannung kann auch über eine Antenne in die Reinigungsanordnung eingekoppelt werden, ohne darin ein Plasma zu erzeugen. Beispielsweise kann eine Erwärmung einer wasserbeladen hygroskopischen Schicht durch Mikrowellen-Strahlung vorgesehen sein, wobei durch Verdampfung des Wassers in der Schicht ein Ablösen der Schicht initiiert wird.The substrate carrier conditioning device may be in its cleaning module or in a another module at least one plasma source or an antenna for electromagnetic radiation. The plasma generated by the plasma source may be provided to form etch-active radicals in an etchant vapor. The plasma may also be designed to generate ions, which in turn will sputter the layer from the substrate support. Various plasma sources are operated with DC or AC voltage. A plasma can also be used for the deposition of a layer, for example an anti-adhesion layer. An alternating voltage can also be coupled via an antenna into the cleaning arrangement without generating a plasma therein. For example, heating of a water-laden hygroscopic layer by microwave radiation may be provided, wherein evaporation of the water in the layer initiates detachment of the layer.

Das schichtabtragende Reinigungsmodul kann ein mit einem Ätzmittel gefülltes Flüssigkeitsbad aufweisen. Das Reinigungsmodul kann also als eine Art Nassbank ausgebildet sein, wobei der zu reinigende Substratträger in ein Flüssigkeitsbad oder nacheinander in mehrere Flüssigkeitsbäder getaucht wird. Durch den Kontakt der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbad mit dem Substratträger wird eine Reinigung bewirkt, beispielsweise durch eine Ätzung. Das schichtabtragende Reinigungsmodul kann auch ein Flüssigkeitsbad und eine Ultraschallquelle aufweisen. Die Ultraschallquelle kann dabei die Wechselwirkung zwischen der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbad und dem Substratträger intensivieren oder den Substratträger bzw. die darauf befindliche Schicht zu Schwingungen anregen.The layer-removing cleaning module may comprise a filled with an etchant liquid bath. The cleaning module can thus be designed as a kind of wet bench, wherein the substrate carrier to be cleaned is immersed in a liquid bath or successively in a plurality of liquid baths. The contact of the liquid in the liquid bath with the substrate carrier causes a cleaning, for example by etching. The layer-removing cleaning module may also include a liquid bath and an ultrasonic source. The ultrasound source can intensify the interaction between the liquid in the liquid bath and the substrate carrier or excite the substrate carrier or the layer located thereon to vibrate.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Durchlaufbeschichtungsanlage weist das schichtabtragende Reinigungsmodul wenigstens eine thermische Reinigungsanordnung auf, nämlich eine Heizvorrichtung und/oder eine Kühlvorrichtung. Das Heizer-Element der Heizvorrichtung kann beispielsweise ein elektrischer Widerstandsheizer, ein Lampenfeld, eine mit einem leitfähigen Substratträger zusammenwirkende Induktionsspule oder ein Gasbrenner sein. Die Aufgabe des Heizers kann darin bestehen, ein Reinigungsmedium, den Substratträger oder eine beschichtete und zu reinigende Substratträgeroberfläche zu erwärmen. Der Effekt der Erwärmung kann darin bestehen, die Aktivität eines Reinigungsmittels zu erhöhen. Die Erwärmung kann aber auch dazu dienen, die durch die Reinigung zu entfernende Schicht oder eine Hilfsschicht zu zersetzen, zu verdampfen oder schmelzen zu lassen. Teilweise bewirkt eine Erwärmung auch eine Schädigung einer Grenzfläche zwischen dem Substratträger und der darauf befindlichen Schicht.According to one embodiment of the continuous coating system according to the invention, the layer-removing cleaning module has at least one thermal cleaning arrangement, namely a heating device and / or a cooling device. The heater element of the heater may be, for example, an electrical resistance heater, a lamp array, an induction coil cooperating with a conductive substrate carrier, or a gas burner. The task of the heater may be to heat a cleaning medium, the substrate carrier or a coated and to be cleaned substrate carrier surface. The effect of heating may be to increase the activity of a cleaning agent. However, the heating can also serve to decompose the layer to be removed by the cleaning or an auxiliary layer, to evaporate or to melt. In some cases, heating also causes damage to an interface between the substrate carrier and the layer located thereon.

Die thermische Reinigungsanordnung kann wenigstens einen Laser umfassen. Das vom Laser ausgestrahlte Licht kann zumindest teilweise in der Schicht oder unter der Schicht absorbiert werden und dort durch eine lokale Erwärmung auf eine hohe Temperatur ein zumindest teilweises Verdampfen und ein Ablösen der Schicht bewirken. Der Laser kann eine auf die spezifische Reinigungsaufgabe abgestimmte Wellenlänge und Leistung haben. Der Laserstrahl kann fokussiert oder linear oder zwei-dimensional aufgeweitet sein.The thermal cleaning arrangement may comprise at least one laser. The light emitted by the laser light can be at least partially absorbed in the layer or under the layer and cause there by a local heating to a high temperature, an at least partial evaporation and a detachment of the layer. The laser can have a wavelength and power matched to the specific cleaning task. The laser beam can be focused or linear or two-dimensional widened.

Die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung kann eine Materialsammelvorrichtung aufweisen, wobei in der Materialsammelvorrichtung das von dem Reinigungsmodul entfernte Schichtmaterial gesammelt wird. Die zur Produktion beschichteter Substrate eingesetzten Materialien sollen gut ausgenutzt und nicht verschwendet werden. Während der kontinuierlichen Produktion in der Fertigungslinie wird viel Material auf den Substratträgen abgeschieden und in den Reinigungsverfahren abgetragen. Insbesondere bei wertvollen Schichtmaterialien, beispielsweise Edelmetallen, ist eine Rückgewinnung der bei der Reinigung entfernten Schichtrückstände wünschenswert. In der erfindungsgemäßen Fertigungslinie ist die Rückgewinnung von Rohstoffen einfach realisierbar, weil in der Reinigungsvorrichtung immer die gleiche Schicht entfernt wird.The substrate carrier conditioning device may comprise a material collection device, wherein in the material collection device, the layer material removed from the cleaning module is collected. The materials used for the production of coated substrates should be well utilized and not wasted. During continuous production in the production line, a lot of material is deposited on the substrate deposits and removed in the cleaning process. Particularly with valuable layer materials, for example precious metals, a recovery of the layer residues removed during the cleaning is desirable. In the production line according to the invention, the recovery of raw materials is easy to implement, because in the cleaning device always the same layer is removed.

Die erfindungsgemäße Fertigungslinie ist ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens zum Herstellen von mit wenigstens einer Schicht beschichteten Substraten in der Fertigungslinie, wobei das Verfahren wenigstens einen Substratträgerkonditionierungsschritt aufweist, der in der Substratträgerkonditionierungsvorrichtung durchgeführt wird und wobei der Substratträgerkonditionierungsstritt wenigstens einen Verfahrensteilschritt aufweist, in welchem in einem Reinigungsmodul die Schicht von dem Substratträger zumindest teilweise abgetragen wird. Der innerhalb der Fertigungslinie durchgeführte Reinigungsschritt, trägt indirekt zu qualitativ hochwertigen, partikelarmen Schichten bei. Die Produktivität des Verfahrens wird gegenüber herkömmlichen Verfahren erhöht und die beim Betreiben der Durchlaufbeschichtungsanlage entstehenden Kosten werden im Vergleich mit Verfahren aus dem Stand der Technik gesenkt.The production line according to the invention is designed to carry out a method for producing at least one layer-coated substrates in the production line, the method having at least one substrate carrier conditioning step carried out in the substrate carrier conditioning device and wherein the substrate carrier conditioning step comprises at least one process substep in which in a cleaning module the layer is at least partially removed from the substrate carrier. The cleaning step carried out within the production line contributes indirectly to high-quality, low-particle layers. The productivity of the process is increased over conventional processes and the costs associated with operating the continuous coating equipment are reduced as compared to prior art processes.

Verschiedene angesprochene Merkmale und Optionen der Erfindung können im Ermessen eines Fachmanns miteinander kombiniert werden, ohne den Schutzumfang aus dieser Offenbarung zu verlassen.Various addressed features and options of the invention may be combined with one another at the discretion of one skilled in the art without departing from the scope of this disclosure.

Die vorliegende Erfindung soll im Folgenden anhand von Figuren weiter erläutert werden; es zeigen:

  • 1 eine erfindungsgemäße Fertigungslinie mit einer Durchlaufbeschichtungsanlage mit einem Reinigungsmodul;
  • 2 eine Fertigungslinie mit dem Reinigungsmodul und einem Nachbehandlungsmodul;
  • 3 eine Fertigungslinie mit dem Reinigungsmodul, dem Nachbehandlungsmodul und einem Vorbehandlungsmodul;
  • 4 eine Fertigungslinie mit zwei Durchlaufbeschichtungsanlagen und einem gemeinsamen Reinigungsmodul;
  • 5 ein Reinigungsmodul mit Bürsten;
  • 6 ein Reinigungsmodul mit einer Partikelstrahlquelle;
  • 7 ein Reinigungsmodul mit einem Sprühkopf für Ätzflüssigkeit;
  • 8 ein Reinigungsmodul mit einer Verteilvorrichtung für Ätzmitteldampf;
  • 9 ein Reinigungsmodul mit einem Ätzmittel in eine Flüssigkeitsbad;
  • 10 ein Reinigungsmodul mit Lasern;
  • 11 ein Reinigungsmodul mit Plasmaquellen;
  • 12 ein Reinigungsmodul mit Heizvorrichtungen und Kühlvorrichtungen;
  • 13 ein Reinigungsmodul mit einer Ultraschallquelle und
  • 14 ein Reinigungsmodul mit einer Wasserstrahlquelle.
The present invention will be further explained below with reference to figures; show it:
  • 1 a production line according to the invention with a continuous coating plant with a cleaning module;
  • 2 a production line with the cleaning module and an aftertreatment module;
  • 3 a production line with the cleaning module, the aftertreatment module and a pretreatment module;
  • 4 a production line with two continuous coating plants and a common cleaning module;
  • 5 a cleaning module with brushes;
  • 6 a cleaning module with a particle beam source;
  • 7 a cleaning module with a spray head for etching liquid;
  • 8th a cleaning module having an etchant vapor distribution device;
  • 9 a cleaning module with an etchant in a liquid bath;
  • 10 a cleaning module with lasers;
  • 11 a cleaning module with plasma sources;
  • 12 a cleaning module with heaters and cooling devices;
  • 13 a cleaning module with an ultrasonic source and
  • 14 a cleaning module with a water jet source.

1 zeigt rein schematisch die Fertigungslinie 1 mit einer Durchlaufbeschichtungsanlage 2 als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der vorgesehenen Verwendung der Fertigungslinie 1 werden in dem Substratbeladebereich 26 die Substrate, beispielsweise Solarwafer, auf Substratträger 5 (dargestellt in 4 - 13) geladen. Der Substratträger 5 kann in einigen Ausführungsbeispielen mehrere Substrate aufnehmen. Statt für mehrere kleine Substrate kann der Substratträger 5 auch für ein großes Substrat, beispielsweide eine Glasplatte mit einer Fläche in der Größenordnung eines Quadratmeters, konstruiert sein. Von dem Beladebereich 26 wird der Substratträger 5 in der Durchlaufbeschichtungsanlage 2 entlang eines Bearbeitungsweges 3 verfahren, sodass im Wesentlichen ein kontinuierlich ablaufendes Herstellungsverfahren bei der Herstellung der Schicht auf den Substraten durchgeführt werden kann. Die Fertigungslinie 1 hat ein Substratträger-Transportsystem, welches eine Substratträger-Transportvorrichtung zum Transportieren der Substratträger 5 der Beschichtungsanlage aufweist. Die eigentliche Beschichtung erfolgt in einer Beschichtungskammer 6, die eine PVD-Kammer ist. In anderen Ausführungsbeispielen ist es eine CVD-Kammer. Unter die genannten Grobkategorien von Beschichtungskammern fallen auch weitere Kammertypen, beispielsweise Kammern für Atomlagenabscheidungen (ALD). Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Substrate im Substratträgerentladebereich 27 von dem Substratträger entladen. 1 shows purely schematically the production line 1 with a continuous coating plant 2 as an embodiment of the present invention. In the intended use of the production line 1 are in the substrate loading area 26 the substrates, for example, solar wafers, on substrate support 5 (shown in 4 - 13 ). The substrate carrier 5 may accommodate multiple substrates in some embodiments. Instead of several small substrates, the substrate carrier 5 also be designed for a large substrate, for example, a glass plate with an area in the order of a square meter. From the loading area 26 becomes the substrate carrier 5 in the continuous coating plant 2 along a processing path 3 method, so that essentially a continuous production process can be carried out in the production of the layer on the substrates. The production line 1 has a substrate carrier transport system comprising a substrate carrier transport device for transporting the substrate carriers 5 having the coating system. The actual coating takes place in a coating chamber 6 which is a PVD chamber. In other embodiments, it is a CVD chamber. Among the mentioned coarse categories of coating chambers are also other types of chambers, for example chambers for atomic layer depositions (ALD). In the illustrated embodiment, the substrates in the Substratträgerentladebereich 27 discharged from the substrate carrier.

Danach wird der leere Substratträger 5 von dem Substratträgerrückführsystem 7 zurück zu dem Substratträgerbeladebereich 26 transportiert, sodass der Substratträger 5 für die nächste Verwendung bzw. den nächsten Durchlauf verfügbar ist. In der erfindungsgemäßen Fertigungslinie 1 wird der Substratträger nicht nur körperlich zurückgebracht. Zusätzlich wird der Substratträger von der Substratträger-Konditioniervorrichtung 9, durch welche der Rückführweg 8 verläuft, konditioniert bzw. regeneriert. Der Substratträger wird also auch physisch in einen besseren Zustand zurückgebracht als nach der letzten Beschichtung. Das Konditionieren schließt ein die Schicht entfernendes Reinigen mit ein, sodass die Schichtdicke auf dem Substratträger 5 am Ausgang des Substratträgerrückführsystems 7 niedriger ist als an seinem Eingang. Im Extremfall ist die Schicht vollständig durch das schichtabtragende Reinigungsmodul 10 von dem Substratträger 5 entfernt.Thereafter, the empty substrate carrier 5 from the substrate carrier return system 7 back to the substrate carrier loading area 26 transported, so that the substrate carrier 5 is available for the next use or run. In the production line according to the invention 1 Not only is the substrate carrier physically returned. In addition, the substrate carrier becomes of the substrate carrier conditioning device 9 through which the return path 8th runs, conditions or regenerates. Thus, the substrate carrier is also physically returned to a better condition than after the last coating. The conditioning includes cleaning that removes the layer so that the layer thickness on the substrate support 5 at the exit of the substrate carrier return system 7 lower than at its entrance. In extreme cases, the layer is completely through the layer-removing cleaning module 10 from the substrate carrier 5 away.

In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Gegenstände. Die Ausführungen zu einer Figur sind nach angemessener Berücksichtigung bestehender Unterschiede entsprechend auch für andere Figuren anwendbar.In the various figures, like reference characters designate like or similar items. The remarks on a figure are also applicable to other figures after appropriate consideration of existing differences.

2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Fertigungslinie 1', worin die Beschichtungsanlage 2 innerhalb der Substratträger-Konditionierungsvorrichtung 9 außer einem Reinigungsmodul 10, 10', 10", 10''', 10'''' auch ein Nachbehandlungsmodul 11 aufweist. In dem Nachbehandlungsmodul 11 kann eine andere Bearbeitung des Substratträgers 5 als im Reinigungsmodul 10 durchgeführt werden, beispielsweise werden darin von dem Reinigungsmodul 10 zurückgelassene Spuren beseitigt. 2 schematically shows a production line according to the invention 1' , wherein the coating system 2 within the substrate carrier conditioning device 9 except a cleaning module 10 . 10 ' . 10 " . 10 ''' . 10 '''' also an aftertreatment module 11 having. In the aftertreatment module 11 may be another processing of the substrate carrier 5 as in the cleaning module 10 be carried out, for example, in the cleaning module 10 eliminated traces left behind.

In dem Ausführungsbeispiel von 3 weist die Substratkonditionierungsvorrichtung 9 zusätzlich ein Vorbehandlungsmodul 12 auf. In dem Vorbehandlungsmodul 12 erfährt der Substratträger 5 eine Vorbehandlung, die einen Vorteil bei einer nachfolgenden Beschichtung und/oder einer nachfolgenden Reinigung bewirkt. Beispielsweise kann es sich bei der Vorbehandlung um eine Beschichtung mit einer Haftschicht oder einer Antihaftschicht oder einer Opferschicht handeln.In the embodiment of 3 has the substrate conditioning device 9 additionally a pretreatment module 12 on. In the pretreatment module 12 learns the substrate carrier 5 a pretreatment that provides an advantage in a subsequent coating and / or a subsequent cleaning. For example, the pretreatment may be a coating with an adhesive layer or an anti-adhesion layer or a sacrificial layer.

4 zeigt eine Fertigungslinie 1''' mit zwei Beschichtungsanlagen 2 und einer gemeinsamen Konditionierungsvorrichtung 9 zum Konditionieren einschließlich Reinigen von Substratträgern 5 von beiden Beschichtungsanlagen 2. In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung 9 ein eigenständiges Gerät, welches zwei Beschichtungsanlagen 2 bedient. Das Substratträger-Transportsystem 4 ist mit den Substratträgerrückführsystemen 7 der Beschichtungsanlagen 2 gekoppelt. In dem in 4 skizzierten Ausführungsbeispiel ist das Substratträger-Transportsystem 4 voll automatisiert. In nicht dargestellten anderen Ausführungsbeispielen hat das Substratträger-Transportsystem 4 Lagerplätze für zu reinigende Substratträger 5 und Signal-Ausgaben für Bediener, die die Substratträger 5 manuell zu der Substratkonditionierungsvorrichtung 9 und nach der Reinigung von dort zurück zu der Beschichtungsanlage 2 transportieren. 4 shows a production line 1''' with two coating systems 2 and a common conditioning device 9 for conditioning including cleaning of substrate carriers 5 from both coating systems 2 , In this embodiment of the invention, the substrate carrier conditioning device 9 an independent device, which has two coating systems 2 served. The substrate carrier transport system 4 is with the substrate carrier recycling systems 7 the coating plants 2 coupled. In the in 4 sketched embodiment, the substrate carrier transport system 4 fully automated. In other embodiments not shown, the substrate carrier transport system 4 Bins for substrate carriers to be cleaned 5 and signal outputs to operators who are the substrate carriers 5 manually to the substrate conditioning device 9 and after cleaning from there back to the coating plant 2 transport.

Die 5 bis 14 veranschaulichen einige verschiedene Reinigungsmodule 10, 10', 10", 10''', 10'''' als die Komponenten verschiedener Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Fertigungslinien 1, 1', 1", 1'''. Der in einer seitlichen Ansicht gezeigte Substratträger 5 ist eine durchbrochene ebene Platte, von der hier nur die geringe Dicke aber nicht deren große Fläche zu sehen ist, die die Substrate aufnimmt. Im vorgestellten Ausführungsbeispiel weist der Substratträger Substratnester zur Einlage von Substraten, nämlich von Solarwafern, auf. In verschiedenen Ausführungsbeispielen bestehen die Substratträger aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise einem Edelstahl, einer Aluminiumlegierung oder einem Kohlenstofffaserverbundmaterial. Der Substratträger 5 kann auf Antriebsrollen aufliegen, welche den Substratträger durch das Reinigungsmodul 10 befördern. In dem in 5 dargestellten Reinigungsmodul 10 werden die Schichten von Bürsten 13 abgetragen. Das abgetragene Schichtmaterial wird von einer Absaugvorrichtung aus dem Reinigungsmodul 10 entfernt. Das Material der Bürsten 13, die Rotationsgeschwindigkeit derselben und die Andruckkräfte sind so eingestellt, dass ein Schichtabtrag erfolgt, dass aber der Substratträger 5 nicht über ein zulässiges Maß hinaus abgetragen wird.The 5 to 14 illustrate several different cleaning modules 10 . 10 ' . 10 " . 10 ''' . 10 '''' as the components of various embodiments of production lines according to the invention 1 . 1' . 1" . 1''' , The substrate carrier shown in a side view 5 is a perforated flat plate, of which only the small thickness but not its large surface can be seen, which receives the substrates. In the exemplary embodiment presented, the substrate carrier has substrate nests for inserting substrates, namely solar wafers. In various embodiments, the substrate carriers consist of different materials, for example a stainless steel, an aluminum alloy or a carbon fiber composite material. The substrate carrier 5 can rest on drive rollers which support the substrate through the cleaning module 10 transport. In the in 5 illustrated cleaning module 10 become the layers of brushes 13 ablated. The removed layer material is removed from the cleaning module by a suction device 10 away. The material of the brushes 13 , the rotational speed of the same and the pressure forces are adjusted so that a Schichtabtrag done, but that the substrate carrier 5 is not removed beyond a permissible level.

In 6 ist ein anderes mechanisch arbeitendes Reinigungsmodul 10' skizziert. Darin erfolgt ein mechanischer Schichtabtrag unter Verwendung einer Partikelstrahlquelle 14, welche beispielsweise von Druckluft gegen den Substratträger gestrahlte scharfkantige Partikel verwendet, um dort die Schicht zumindest teilweise abzutragen. Die Strahlpartikel und die abgelösten Schichtbestandteile werden abgesaugt. 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem statt der Partikelstrahlquellen 14 Wasserquellen 25 zum Einsatz kommen.In 6 is another mechanical cleaning module 10 ' outlined. This is a mechanical Schichtabtrag using a particle beam source 14 which uses, for example, compressed air against the substrate carrier blasted sharp-edged particles in order to at least partially remove the layer there. The jet particles and the detached layer components are sucked off. 14 shows a further embodiment in which instead of the particle beam sources 14 water sources 25 be used.

Im Reinigungsmodul 10", das in 7 dargestellt ist, wird über Sprühköpfe 15 eine flüssige Substanz bzw. Ätzflüssigkeit 16, beispielsweise eine die zu entfernende Schicht ätzende Säure oder Lauge, in Richtung des Substratträgers 5 gesprüht, um von diesem die Schicht abzuätzen oder anderweitig abzutragen. 9 zeigt ein Reinigungsmodul 10'''', in dem sich ein Flüssigkeitsbad 19 mit einem Ätzmittel befindet, wobei der Substratträger 5 in das Flüssigkeitsbad 19 eintaucht. Im Ausführungsbeispiel von 13. ist ein Flüssigkeitsbad mit einer Ultraschallquelle 24 gekoppelt.In the cleaning module 10 " , this in 7 is shown is via spray heads 15 a liquid substance or etching liquid 16 For example, an acid or alkali which corrodes the layer to be removed, in the direction of the substrate support 5 sprayed to etch or otherwise remove the coating. 9 shows a cleaning module 10 '''' in which there is a liquid bath 19 with an etchant, wherein the substrate carrier 5 into the liquid bath 19 dips. In the embodiment of 13 , is a liquid bath with an ultrasonic source 24 coupled.

Das in 8 veranschaulichte Reinigungsmodul 10''' setzt eine dampfförmige chemische Substanz zur Reinigung ein. Der Ätzmitteldampf 18 wird von der Verteilvorrichtung 17 bedarfsgerecht über der Fläche des Substratträgers 5 verteilt. Im Ausführungsbeispiel von 11 weist das Reinigungsmodul Plasmaquellen 21 auf, welche einen Ätzmitteldampf ionisieren und chemisch aktive Radikale bilden können, sodass der Substratträger 5 auch bei niedrigeren Temperaturen als ohne Plasma freigeätzt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Reinigungsmodul eine entsprechend ausgestattete Vakuumkammer.This in 8th illustrated cleaning module 10 ''' uses a vaporous chemical for cleaning. The etchant vapor 18 is from the distributor 17 as required over the surface of the substrate carrier 5 distributed. In the embodiment of 11 the cleaning module has plasma sources 21 which can ionize an etchant vapor and form chemically active radicals, so that the substrate carrier 5 can be etched free even at lower temperatures than without plasma. In this embodiment, the cleaning module is a suitably equipped vacuum chamber.

Im Ausführungsbeispiel von 10 wird der Substratträger 5 gereinigt, indem Laser 20 die Schicht lokal schnell erwärmen, sodass diese zumindest teilweise abgelöst wird. An dem Ablösemechanismus der Schicht kann auch Wasser oder eine andere bei niedrigen Temperaturen verdampfende Substanz beteiligt sein, die in die Schicht eingelagert oder unter der Schicht als Hilfsschicht auf dem Substratträger angeordnet ist.In the embodiment of 10 becomes the substrate carrier 5 cleaned by laser 20 Heat the layer locally quickly, so that it is at least partially detached. The stripping mechanism of the layer may also involve water or another low-temperature evaporative substance incorporated in the layer or disposed beneath the layer as an auxiliary layer on the substrate support.

In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel besteht der Substratträger aus einem Edelstahl. Bei dem Herstellungsverfahren handelt es sich im Wesentlichen um ein Sputter-Verfahren von 100 nm dicken Indium-Zinn-Oxidschichten (ITO) auf beide Seiten der Substrate. Der Substratträger wird für 50 Durchläufe benutzt. Dabei wird eine ITO-Schicht mit einer Schichtdicke von ungefähr 5µm auf dem Substratträger ausgebildet. Dann wird der Substratträger 5 in einem eigenständigen Laserreinigungsgerät gereinigt. Darin wird ein CO2-Laser mit 100W elektrischer Leistung benutzt, der einen infraroten Lichtstrahl emittiert, der von der ITO-Schicht gut absorbiert wird, so dass die Schicht abgelöst wird. Durch Abscannen wird die gesamte Oberfläche des Substratträgers 5 allmählich gereinigt, anschließend wird die andere Seite gereinigt. Das entfernte Schichtmaterial wird zum Recyceln des Indiums in der ITO-Schicht gesammelt. Ein anderes Ausführungsbeispiel verwendet einen Faserlaser mit einer Leistung von 1kW und einer Wellenlänge von ungefähr 1000 nm. Die Oberfläche des Substratträgers 5 wird mit einer Flächenreinigungsgeschwindigkeit von 72 cm2/s gereinigt, sodass eine Seite des Substratträgers in 36 s gereinigt ist. Der Typ und die Leistung des Lasers 20 können an das Schicht-Material und an die Anforderungen in der jeweiligen Fertigungslinie angepasst werden.In an exemplary embodiment, the substrate carrier is made of a stainless steel. The manufacturing process is essentially a sputtering process of 100 nm thick indium tin oxide (ITO) layers on both sides of the substrates. The substrate carrier is used for 50 passes. In this case, an ITO layer with a layer thickness of approximately 5 μm is formed on the substrate carrier. Then the substrate carrier becomes 5 cleaned in a separate laser cleaning device. It uses a CO 2 laser with 100W of electrical power, which emits an infrared beam of light that is well absorbed by the ITO layer so that the layer is peeled off. By scanning, the entire surface of the substrate support 5 gradually cleaned, then the other side is cleaned. The removed layer material is collected to recycle the indium in the ITO layer. Another embodiment uses a fiber laser with a power of 1kW and a wavelength of about 1000 nm. The surface of the substrate carrier 5 is cleaned with a surface cleaning speed of 72 cm 2 / s, so that one side of the substrate carrier is cleaned in 36 s. The type and power of the laser 20 can be applied to the layer material and to the Requirements to be adapted in the respective production line.

In dem Ausführungsbeispiel von 12 erfolgt die Reinigung durch einen thermischen Schock. Dieser thermische Schock wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch schnelle Temperaturänderungen erzeugt, die unter Verwendung von Heizvorrichtungen 22 und Kühlvorrichtungen 23 initiiert werden. Die Heizvorrichtung 22 ist in einem Beispiel ein Halogenlampenfeld. Bei der Kühlvorrichtung handelt es sich in einem Ausführungsbeispiel um eine Sprühvorrichtung für flüssigen Stickstoff.In the embodiment of 12 the cleaning is done by a thermal shock. This thermal shock is generated in the illustrated embodiment by rapid changes in temperature using heaters 22 and cooling devices 23 be initiated. The heater 22 in one example is a halogen lamp field. The cooling device in one embodiment is a liquid nitrogen spray device.

Die beschriebenen Komponenten können im Ermessen des Fachmanns miteinander kombiniert werden, auch wenn die Kombination nicht explizit beschrieben ist. Zufällig nacheinander beschriebene Merkmale dürfen nicht als zwingende Merkmalskombination missverstanden werden.The described components can be combined with one another at the discretion of the person skilled in the art, even if the combination is not explicitly described. Randomly described features must not be misunderstood as a compelling combination of features.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1', 1", 1'''1, 1 ', 1 ", 1' ''
Fertigungslinieproduction line
22
Beschichtungsanlagecoating plant
33
Bearbeitungswegprocessing path
44
Substratträger-TransportsystemSubstrate carrier transport system
55
Substratträgersubstrate carrier
66
Beschichtungskammercoating chamber
77
Substratträger-RückführsystemSubstrate carrier recirculation system
88th
Rückführwegreturn path
99
SubstratträgerkonditionierungsvorrichtungSubstrate support conditioning device
10, 10', 10", 10''', 10""10, 10 ', 10 ", 10' '', 10" "
schichtabtragendes Reinigungsmodullayer-removing cleaning module
1111
Nachbehandlungsmodulpost-treatment module
1212
Vorbehandlungsmodulpretreatment module
1313
Bürstebrush
1414
PartikelstrahlquelleParticle beam source
1515
Sprühkopfspray nozzle
1616
Ätzflüssigkeitetchant
1717
Verteilvorrichtungdistributor
1818
ÄtzmitteldampfÄtzmitteldampf
1919
Ätzmittel in FlüssigkeitsbadEtching agent in liquid bath
2020
Laserlaser
2121
Plasmaquelleplasma source
2222
Heizvorrichtungheater
2323
Kühlvorrichtungcooler
2424
Ultraschallquelleultrasound source
2525
WasserstrahlquelleWater jet source
2626
SubstratträgerbeladebereichSubstratträgerbeladebereich
2727
SubstratträgerentladebereichSubstrate carrier escape loading area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010060664 A1 [0004]DE 102010060664 A1 [0004]
  • WO 2013/017971 A1 [0005]WO 2013/017971 A1 [0005]
  • DE 4310258 A1 [0005]DE 4310258 A1 [0005]
  • US 2015/0368793 A1 [0007]US 2015/0368793 A1 [0007]

Claims (14)

Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') aufweisend - wenigstens eine PVD Durchlaufbeschichtungsanlage und/oder wenigstens eine CVD Beschichtungsanlage, wobei Substrate von Substratträgern (5) in der Beschichtungsanlage getragen werden, wobei die Substratträger gemeinsam mit den Substraten auf den Substratträgern während eines Beschichtungs-Schritten eines Herstellungsverfahrens von beschichteten Substraten mit einer Schicht beschichtet werden, und - eine Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) zum Entfernen der Schicht von den Substratträgern (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') ein Substratträger-Transportsystem (4) zum Transportieren der Substratträger (5) zu der Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) aufweist, wobei die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) ein schichtabtragendes Reinigungsmodul (10, 10', 10'', 10''', 10'''') aufweist, wobei das Substratträger-Transportsystem (4) die Substratträger (5) von der Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) zurück transportiert für einen weiteren Beschichtungsschritt, wobei das Substratträger-Transportsystem (4) zur Integration eines Substratträger-Reinigungsschrittes in den Herstellungsprozess konfiguriert ist.Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') comprising - at least one PVD continuous coating equipment and / or at least one CVD coating system, wherein substrates of substrate carriers (5) are carried in the coating system, wherein the substrate carrier together with the substrates the substrate carriers are coated with a layer during a coating step of a production process of coated substrates, and a substrate carrier conditioning device (9) for removing the layer from the substrate carriers (5), characterized in that the production line (1, 1 ', 1 ") 1 ''') comprises a substrate carrier transport system (4) for transporting the substrate carriers (5) to the substrate carrier conditioning device (9), wherein the substrate carrier conditioning device (9) comprises a layer-removing cleaning module (10, 10', 10 '', 10 ''). ', 10''''), wherein the substrate carrier transport system (4), the substrate carrier (5) from the Substrattr agitator conditioning device (9) transported back for a further coating step, wherein the substrate carrier transport system (4) is configured to integrate a substrate carrier cleaning step in the manufacturing process. Fertigungslinie (1, 1', 1") nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungslinie (1, 1', 1") wenigstens eine Durchlaufbeschichtungsanlage mit einer Substratträgertransportvorrichtung aufweist, welche aufweist - einen Bearbeitungsweg (3) zum Transportieren von Substratträgern und damit von Substraten durch wenigstens eine PVD Beschichtungskammer (6) einer PVD-Beschichtungsanlage (2) und/oder durch wenigstens eine CVD Beschichtungskammer (6) einer CVD Beschichtungsanlage (2) und - ein Substratträger-Rückführsystem (7), welches Substratträger von einer Position hinter der Beschichtungskammer (6) zu einer Position vor der Beschichtungskammer (6) zurückführt, wobei ein Rückführweg (8) der Substratträger (5) insbesondere neben dem Bearbeitungsweg (2) verläuft, wobei das Substratträger-Rückführsystem (7) die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) und das schichtabtragende Reinigungsmodul (10, 10', 10'', 10''', 10'''') aufweist, sodass das Substratträger-Rückführsystem (7) als Substratträger-Transportsystem (4) funktioniert.Production line (1, 1 ', 1 ") after Claim 1 , characterized in that the production line (1, 1 ', 1 ") comprises at least one continuous coating system with a substrate carrier transport device, comprising - a processing path (3) for transporting substrate carriers and thus of substrates through at least one PVD coating chamber (6) of a PVD Coating system (2) and / or by at least one CVD coating chamber (6) of a CVD coating system (2) and - a substrate carrier return system (7), which substrate carrier from a position behind the coating chamber (6) to a position in front of the coating chamber ( 6), wherein a return path (8) of the substrate carrier (5) runs in particular next to the processing path (2), wherein the substrate carrier return system (7) the Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) and the layer-removing cleaning module (10, 10 ', 10'' , 10 ''',10''''), so that the substrate carrier return system (7) as substrate carrier Tra nsportsystem (4) works. Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungslinie (1, 1', 1") wenigstens eine Beschichtungsanlage (2) aufweist, die jeweils eine Substratträgertransportvorrichtung mit einem Substratträgerrückführsystem (7) hat, wobei die Substratträgertransportvorrichtungen mit dem Substratträger-Transportsystem (4) gekoppelt sind, das Substratträger (5) zu der Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) transportiert, welches als gemeinsames Konditionierungswerkzeug zu Reinigen der Substratträger (5) der Beschichtungsanlagen (2) konfiguriert ist.Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') after Claim 1 characterized in that the production line (1, 1 ', 1 ") comprises at least one coating unit (2) each having a substrate carrier transport device with a substrate carrier return system (7), the substrate carrier transport devices being coupled to the substrate carrier transport system (4), the substrate carrier (5) transported to the Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9), which is configured as a common conditioning tool for cleaning the substrate carrier (5) of the coating equipment (2). Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) ein Nachbehandlungsmodul (11) aufweist, wobei das Nachbehandlungsmodul (11) auf dem Rückführweg (8) hinter dem Reinigungsmodul (10, 10', 10'', 10''', 10'''') angeordnet ist.Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') after at least one of Claims 1 to 3 , characterized in that the substrate carrier conditioning device (9) has an aftertreatment module (11), wherein the aftertreatment module (11) on the return path (8) behind the cleaning module (10, 10 ', 10'',10''', 10 '''') is arranged. Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) ein Vorbehandlungsmodul (12) am Ende des Rückführweges (8) innerhalb der Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) aufweist.Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') after at least one of Claims 1 to 4 , characterized in that the substrate carrier conditioning device (9) comprises a pretreatment module (12) at the end of the return path (8) within the substrate carrier conditioning device (9). Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das schichtabtragende Reinigungsmodul (10, 10') wenigstens ein mechanisch die Beschichtung abtragendes Reinigungswerkzeug, nämlich eine Bürste (13), eine Partikelstrahlquelle (14) oder Hochdruckwasserstrahlquelle (25) aufweist.Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') after at least one of Claims 1 to 5 , characterized in that the layer-removing cleaning module (10, 10 ') at least one mechanically removing the coating cleaning tool, namely a brush (13), a particle beam source (14) or high-pressure water jet source (25). Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das schichtabtragende Reinigungsmodul (10", 10''') wenigstens eine chemisch die Beschichtung abtragende Reinigungsanordnung aufweist, nämlich einen Sprühkopf (15) für eine Ätzflüssigkeit (16) oder eine Verteilvorrichtung (17) für einen Ätzmitteldampf (18).Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') after at least one of Claims 1 to 5 , characterized in that the layer-removing cleaning module (10 ", 10 ''') has at least one chemically coating removing the cleaning arrangement, namely a spray head (15) for an etchant (16) or a distributor device (17) for an etchant vapor (18) , Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) wenigstens eine Plasmaquelle (21) oder eine Antenne für elektromagnetische Strahlung aufweist.Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') according to at least one of the preceding claims, characterized in that the Substratträgerkonditionierungsvorrichtung (9) comprises at least one plasma source (21) or an antenna for electromagnetic radiation. Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das schichtabtragende Reinigungsmodul (10'''') ein mit einem Ätzmittel gefülltes Flüssigkeitsbad (19) aufweist.Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') after at least one of Claims 1 to 5 , characterized in that the layer-removing cleaning module (10 '''') has a filled with an etchant liquid bath (19). Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das schichtabtragende Reinigungsmodul (10, 10'''') ein Flüssigkeitsbad und eine Ultraschallquelle (24) aufweist.Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') according to at least one of the preceding claims, characterized in that the layer-removing cleaning module (10, 10 '''') has a liquid bath and an ultrasound source (24). Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') nach wenigstens einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das schichtabtragende Reinigungsmodul wenigstens eine thermische Reinigungsanordnung aufweist, nämlich eine Heizvorrichtung (22) und/oder eine Kühlvorrichtung (23).Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') after at least one of Claims 1 - 5 , characterized in that the layer-removing cleaning module comprises at least one thermal cleaning arrangement, namely a heating device (22) and / or a cooling device (23). Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') nach wenigstens einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das schichtabtragende Reinigungsmodul wenigstens eine thermische Reinigungsanordnung mit wenigstens einem Laser (20) aufweist.Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') after at least one of Claims 1 - 5 , characterized in that the layer-removing cleaning module has at least one thermal cleaning arrangement with at least one laser (20). Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine Indium-Zinn-Oxidschicht auf einem Edelstahlsubstratträger 5 und der Laser (20) ein CO2-Laser oder ein Faserlaser ist.Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') after Claim 12 , characterized in that the layer is an indium tin oxide layer on a stainless steel substrate carrier 5 and the laser (20) is a CO 2 laser or a fiber laser. Fertigungslinie (1, 1', 1", 1''') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Reinigungsmodul (10, 10', 10", 10''', 10'''') eine Materialsammelvorrichtung nachgeschaltet ist, wobei in der Materialsammelvorrichtung das von dem Reinigungsmodul (10, 10', 10", 10''', 10'''') entfernte Schichtmaterial gesammelt wird.Production line (1, 1 ', 1 ", 1''') after Claim 1 , characterized in that the cleaning module (10, 10 ', 10 ", 10''', 10 '''') is followed by a material collecting device, wherein in the material collecting device of the cleaning module (10, 10 ', 10", 10 ''',10'''') removed layer material is collected.
DE202019100333.2U 2018-01-25 2019-01-22 Production line comprising a continuous coating plant and a substrate carrier conditioning device Active DE202019100333U1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18153544.4 2018-01-25
EP18153544 2018-01-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202019100333U1 true DE202019100333U1 (en) 2019-01-28

Family

ID=61027605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202019100333.2U Active DE202019100333U1 (en) 2018-01-25 2019-01-22 Production line comprising a continuous coating plant and a substrate carrier conditioning device

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110079782A (en)
DE (1) DE202019100333U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020204125A1 (en) 2020-03-30 2021-09-30 Volkswagen Aktiengesellschaft A method for cleaning a workpiece carrier and a production line having a device for carrying out the method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111118475A (en) * 2020-01-15 2020-05-08 中国科学院半导体研究所 High-temperature device and method for growth and post-treatment of silicon carbide material
CN114059015A (en) * 2021-11-01 2022-02-18 浙江爱旭太阳能科技有限公司 Baking system and baking method of carrier plate

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4310258A1 (en) 1993-03-30 1994-10-06 Bosch Gmbh Robert Device for producing a plasma polymer protective layer on workpieces, in particular headlight reflectors
DE102010060664A1 (en) 2010-11-18 2012-05-24 Roth & Rau Ag Method for cleaning and conditioning of substrate carrier of substrate coating apparatus, involves supplying airflow to surface area of carrier until preset thickness of coating on carrier is reached, and sucking airflow of surface area
WO2013017971A1 (en) 2011-08-01 2013-02-07 Roth & Rau Ag Cleaning module and cleaning method for substrates and/or substrate mounts
US20150368793A1 (en) 2014-06-23 2015-12-24 Von Ardenne Gmbh Method for processing a substrate and processing arrangement for processing a substrate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4310258A1 (en) 1993-03-30 1994-10-06 Bosch Gmbh Robert Device for producing a plasma polymer protective layer on workpieces, in particular headlight reflectors
DE102010060664A1 (en) 2010-11-18 2012-05-24 Roth & Rau Ag Method for cleaning and conditioning of substrate carrier of substrate coating apparatus, involves supplying airflow to surface area of carrier until preset thickness of coating on carrier is reached, and sucking airflow of surface area
WO2013017971A1 (en) 2011-08-01 2013-02-07 Roth & Rau Ag Cleaning module and cleaning method for substrates and/or substrate mounts
US20150368793A1 (en) 2014-06-23 2015-12-24 Von Ardenne Gmbh Method for processing a substrate and processing arrangement for processing a substrate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020204125A1 (en) 2020-03-30 2021-09-30 Volkswagen Aktiengesellschaft A method for cleaning a workpiece carrier and a production line having a device for carrying out the method
CN113458084A (en) * 2020-03-30 2021-10-01 大众汽车股份公司 Method for cleaning workpiece holders and production line with a device for carrying out the method

Also Published As

Publication number Publication date
CN110079782A (en) 2019-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202019100333U1 (en) Production line comprising a continuous coating plant and a substrate carrier conditioning device
DE69011052T2 (en) Chemical gas phase coating system of the in-line type.
DE69501172T2 (en) Device for the treatment of substrate
DE112011103629T5 (en) Integrated substrate cleaning system and process
CN101778963A (en) System and process for the continous vacuum coating of a material in web form
DE2755852C2 (en) System for treating substrates by means of an ion beam
DE102011017566A1 (en) Substrate holder useful for a substrate treatment system, comprises a flat frame with a substrate reception for the substrate to be treated, and contacting unit for electrical contacting of the substrate holder and a coupling plate
DE102012011277B4 (en) A method of forming closed sheets of graphene on the surface of a substrate and substrate coated with the method
DE102010005762A1 (en) Cleaning process for coating systems
EP2630272B1 (en) Method and apparatus for coating a substrate
DE69013707T2 (en) Process for particle removal from substrate surfaces.
EP2358483B1 (en) Pretreatment method for coating systems
DE102008032978A1 (en) Gas supply unit and chemical vapor deposition facility
DE102017108290A1 (en) The plasma device
EP2646178B1 (en) Cleaning of metallic surfaces in vacuum apparatuses using laser
DE102008026000B4 (en) Method and device for coating flat substrates
DE69231293T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR PLASMA COATING
DE102010060664A1 (en) Method for cleaning and conditioning of substrate carrier of substrate coating apparatus, involves supplying airflow to surface area of carrier until preset thickness of coating on carrier is reached, and sucking airflow of surface area
DE102010040044B4 (en) Coating plant and method for physical vapor deposition
DE102017203977A1 (en) Process for the production of textured wafers and spray-on jet treatment apparatus
DE102011103788A1 (en) Device for surface treatment with a process steam
WO2013075695A1 (en) Adhesion base preparation for cold gas spraying
DE102006033072B4 (en) Method and device for coating substrates by immersion in a molten metal
DE102009048341A1 (en) Substrate carrier for a vertical sputter-coating apparatus, comprises a substrate to be coated, where the substrate carrier is held through a sputter-coating chamber, where the substrate carrier is formed as rear support plate
DE102016211419A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR SURFACE TREATMENT OF LEAF MATERIAL

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years