DE4305487A1 - Halteanordnung für ein flächiges Werkstück sowie Träger mit mindestens einer derartigen Halteanordnung und Verwendung dieser Halteanordnung bzw. des Trägers - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halteanord­ nung für ein flächiges Werkstück mit mindestens teil­ weise bandförmig umlaufender Randfläche, eine Träger­ anordnung mit mindestens einer derartigen Halteanord­ nung sowie Verwendungen der erwähnten Halteanordnung bzw. des erwähnten Trägers.

Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Pro­ blematik der Halterung dünner, scheibenförmiger Werk­ stücke, wie insbesondere von Scheiben für die Her­ stellung von Speicherplatten, seien dies Cds, Hard­ diskscheiben oder magneto-optische Speicherscheiben oder auch von Halbleiter-Wafer-Scheiben. Die betrach­ tete Halterung soll während Oberflächenbehandlungs­ prozessen an solchen Werkstücken eingesetzt werden, wie während PVD- oder CVD-Beschichtungsprozessen al­ ler bekannter Varianten sowie deren Mischformen, wie PECVD (Plasma-enhanced CVD), weiter für Ätzverfahren und thermische Verfahren, wobei die meisten dieser Verfahren Vakuumverfahren sind, CVD oder thermische Verfahren, aber nicht zwingend.

Bei dem eben umrissenen technischen Gebiet besteht das Halterungsproblem darin, daß dünne Scheiben bis hinunter zu Dickenabmessungen von 0,5 mm bei Durchmes­ sern 2 cm bis hin zu 10 und mehr cm gehaltert werden sollen und dabei folgende Bedingungen möglichst opti­ mal eingehalten werden sollen:

• a) Möglichst geringe Flächenbereiche der Werk­ stückoberflächen sollen bezüglich des beab­ sichtigten Behandlungsprozesses abgedeckt oder abgeschattet werden.
• b) Thermisch bedingte Dimensionsänderungen der Werkstücke sollen möglichst spannungsfrei auf­ genommen werden können, um einen Verzug der Werkstücke oder gar Brüche zu verhindern.
• c) Beim Einführen und Entfernen der Werkstücke aus der Halterung soll die Kratzgefahr minimal sein, ebenso die erfolgende Reibung, womit einhergehend die Reibpartikelkontamination für die Oberflächenbehandlung minimalisiert werden soll.
• d) Es sollen die erwähnten Werkstücke durch die Halterung definierten Haltekräften unterworfen sein.
• e) Die Halteanordnung soll geeignet sein, durch einen automatischen Handling-Roboter beschickt oder entladen zu werden.
• f) Die Halteanordnung soll an einem Träger für mehrere Werkstücke daran eine optimal dichte Werkstückhalterung ermöglichen.
• g) Das Beladen und Entladen der Halterung soll einfach sein, einen geringen Kraft- und Zeit­ aufwand erfordern, dies für einen wirtschaft­ lichen Betrieb in der Produktion.

All diese Zielsetzungen ergeben sich aus dem bevor­ zugten Anwendungsfall innerhalb des oben abgerissenen technischen Umfeldes entsprechend der bevorzugten Verwendungsvariante für die Halteanordnung. Ander­ seits wird sich ohne weiteres im Zuge der nachfolgen­ den Beschreibung ergeben, daß dank ihrer verblüffen­ den Einfachheit die vorgeschlagene Halteanordnung sich selbstverständlich auch für die Halterung von flächigen Werkstücken eignet, in Anwendungsfällen, in welchen weit geringere Anforderungen an die obengenann­ ten Parameter zu stellen sind. Mithin soll die nach­ folgend erläuterte erfindungsgemäße Halteanordnung, die sich zum Ziel setzt, primär die obengenannten An­ forderungen a) bis g) zu erfüllen, auch dort einge­ setzt werden können, wo die erwähnten Anforderungen wesentlich gelockert werden können oder gar nicht auftreten bzw. in entsprechenden technischen Anwen­ dungsgebieten, wo einfach flächige Werkstücke zu hal­ tern sind.

Die erfindungsgemäße Halteanordnung zeichnet sich zum Erfüllen der obengenannten Anforderungen durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 aus.

Diese erfindungsgemäße Lösung geht von der Erkennt­ nis aus, daß Federstäbe, wie beispielsweise aus Fe­ derstahl, derart dünn ausgebildet sein können, daß ein randständiger Eingriff auf ein flächiges Werk­ stück auch dann ohne weiteres möglich ist, wenn das Werkstück nicht dicker als 0,5 mm ist. Im weiteren werden folgende Vorteile erzielt:

• a) Da die Federstäbe auf das flächige Werkstück randständig und an ihrer bandförmig umlaufen­ den Randfläche verteilt eingreifen, entfällt jegliche unerwünschte Abdeckung der flächigen Werkstückoberfläche, die üblicherweise primär gleichmäßig oberflächenzubehandeln ist.
• b) Da sich die in den Einnehmungen gehalterten Federstäbe federnd ausbiegen können, ergibt sich die Möglichkeit, durch geeignete Dimen­ sionierung der Federstäbe und der Einnehmungen gezielt geringstmögliche Beanspruchungen des Werkstückes auch bei thermischen Ausdehnungen zu realisieren und/oder resultierende Spannun­ gen gezielt entlang der Werkstückperipherie zu verteilen.
• c) Weil bei der Beladung bzw. Entladung der flä­ chigen Werkstücke in oder von der Halteanord­ nung eine Relativbewegung zwischen der flächi­ gen Werkstückoberfläche und der erfindungsge­ mäßen Halteanordnung nicht erfolgen muß, sondern das flächige Werkstück nur gerade ent­ lang seiner bandförmig umlaufenden Randfläche in die Halteanordnung - zwischen die Federstä­ be - eingeschoben werden kann, welch letztere außerordentlich dünn sind, ergibt sich eine geringstmögliche Verletzungsgefahr der flächi­ gen Werkstückoberfläche und aufgrund der sehr kurzen Reibeingriffsstrecken eine äußerst ge­ ringe Reibungsbeanspruchung und damit eine op­ timal geringe Kontaminationsgefahr des Behand­ lungsprozesses durch Reibpartikel.
• d) Da an der erfindungsgemäßen Halteanordnung die Gesamtfedercharakteristik festgelegt wird durch Anzahl und Charakteristik vorgesehener, im wesentlichen linearer Federstäbe, deren Ab­ stützung an den Einnehmungen im Rahmen, sind die Kräfte, die auf das flächige Werkstück an seiner bandförmig umlaufenden Randfläche ra­ dial einwärts wirken, definiert.
• e) Aufgrund der äußerst einfachen Ein- und Ent­ nahmebewegung, mit der ein flächiges Werkstück zwischen die Federstäbe eingelegt oder daraus entnommen werden kann, und eines hierzu nur geringen Handling-Hubes, eignet sich die er­ findungsgemäße Anordnung ausgezeichnet für ein automatisches Handling.
• f) Aufgrund der Tatsache, daß die erfindungsge­ mäße Halteanordnung, betrachtet von einem Werkstück radial nach außen, nur gerade Platz für die Federstäbe und die vorgesehenen Ein­ nehmungen am Rahmen benötigt, können an einem Träger mit mehreren Halteanordnungen für meh­ rere Werkstücke letztere äußerst dicht ge­ packt werden und mithin die Trägerfläche opti­ mal genutzt werden.

Die Erfindung basiert mithin auf der Erkenntnis, als Halterung ein Polygon aus Federstäben einzusetzen, im Sinne von Biegestäben, deren Endpartien mit entspre­ chend ausgelegtem Bewegungsfreiheitsgrad endständig gelagert sind.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante, gemäß Wortlaut von Anspruch 2, sind die Federstäbe an ihren Endpartien miteinander verbunden, d. h. gehen ineinan­ der über, und spannen eine in sich geschlossene Fe­ derschleife auf. Diese bevorzugte Ausführungsvariante weist gegenüber einer Ausführungsvariante mit einzel­ nen, einzeln abgestützten Federstäben bezüglich Mon­ tage und Demontage der federnden Anordnung, Herstel­ lung der federnden Anordnung sowie ihrer Abstützein­ nehmungen am Rahmen, wesentliche Vorteile auf, und zudem wird mit den vorzugsweise gerundet verbundenen Endpartien sichergestellt, daß bei der federnden Be­ wegung der Federstäbe in den Einnehmungen nur äu­ ßerst minimale Reibungen auftreten.

Bei der einen bevorzugten Ausführungsvariante der er­ findungsgemäßen Halteanordnung sind gemäß Wortlaut von Anspruch 3 die Federstäbe gegen das Rahmenzentrum hin vorgebogen. Dies hat insbesondere bei der Ausbil­ dung der Federanordnung als vorzugsweise geschlosse­ nes Vieleck den Vorzug, daß, radial betrachtet, durch die erwähnte Biegung die Rahmenpartien mit den Einnehmungen außerhalb des Eingriffbereiches am flä­ chigen Werkstück angeordnet werden können.

Es ist aber durchaus möglich, insbesondere bei der Ausbildung der Federanordnung als - vorzugsweise ge­ schlossenem - Polygonzug mit relativ wenig Ecken, wie mit drei oder vier Ecken, die erfindungsgemäße Hal­ teanordnung nach dem Wortlaut von Anspruch 4, d. h. mit linearen Federstäben, auszubilden.

Bevorzugterweise bestehen im weiteren die Federstäbe aus einem Federdraht, entsprechend geformt, gemäß Anspruch 5.

Obwohl die erfindungsgemäße Halteanordnung mit den Federstäben eine Raumkurve, entsprechend der Raumkur­ ve eines Werkstückränderbandes, definieren kann, die nicht plan ist, sondern beliebig geformt ist, sofern entsprechend geformte flächige Werkstücke dies erfor­ dern, wird nach einer bevorzugten Ausführungsvariante nach dem Wortlaut von Anspruch 6 vorgeschlagen, daß mindestens für scheibenförmige Werkstücke die Feder­ stäbe im wesentlichen eine Ebene aufspannen und die Einnehmungen am Rahmen mindestens im wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind.

Im weiteren wird vorgeschlagen, nach dem Wortlaut von Anspruch 7 die Einnehmungen gemeinsam durch eine im Rahmen umlaufende Nut auszubilden. Dies hat, insbe­ sondere wenn die Federstäbe, gegebenenfalls bis auf eine Schnittstelle, eine in sich geschlossene Schlei­ fe aufspannen, mehrere wesentliche Vorteile, nämlich:

• - Es können am selben Rahmen unterschiedliche Federstabpolygone flexibel angeordnet werden.
• - Es können Polygone, welche außerordentlich vieleckig sind, vorgesehen werden, wobei dann bevorzugterweise die zwischen den Eckpartien liegenden Federstäbe, radial einwärts, vorge­ bogen werden, um Eingriffspartien auf den Werkstückrand zu bilden, die, radial einwärts, von der Nut abgesetzt sind.
• - Die Federstäbe, bzw. der Federstabpolygon, sind präzise geführt bzw. gelagert.

Im weiteren ist diese Ausbildungsvariante außeror­ dentlich einfach, was ihre Fertigung anbelangt. Für den Einsatz der erfindungsgemäßen Halteanordnung für die Halterung von kreisscheibenförmigen Werkstücken der eingangs genannten Art wird die Ausbildung der Halteanordnung nach dem eben erwähnten Anspruch 7 be­ vorzugt.

Im weiteren kann der Rahmen so ausgebildet sein, daß er nicht eine durchgehende Öffnung aufspannt, son­ dern nur, einseitig in einer entsprechenden Einfor­ mung, die erfindungsgemäße Halteanordnung trägt.

Bevorzugterweise wird aber, dem Wortlaut von Anspruch 8 folgend, vorgeschlagen, daß der Rahmen eine durch­ gehende Öffnung für das Werkstück umrandet.

Dabei wird ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Halteanordnung ersichtlich, nämlich, daß sie la­ geunabhängig wirkt, d. h. die Werkstücke können in be­ liebiger räumlicher Lage gehaltert werden.

Wenn die bandförmig umlaufende Randfläche des flächi­ gen Werkstückes, das gehaltert werden soll, plan ist oder konkav einwärts gebogen, so reicht das Vorsehen jeweils lokal einzeln wirkender Federstäbe ohne wei­ teres aus.

Wenn aber die genannte Randfläche konvex auswärts ge­ bogen ist, so wird vorgeschlagen, dem Wortlaut von Anspruch 9 folgend vorzugehen, d. h. mindestens paar­ weise mit Federelementen auf den Werkstückrand ein­ zugreifen oder mit in Richtung der Randdickenausdeh­ nung des Werkstückes versetzten Federstäben.

Im weiteren wird die Abschattung der gehalterten flä­ chigen Werkstücke dadurch weiter reduziert, daß, dem Wortlaut von Anspruch 10 folgend, mindestens die die Einnehmungen aufweisenden Rahmenpartien in ihrer Dic­ ke radial nach innen, d. h. gegen die zur Werkstück­ aufnahme vorgesehenen Partie am Rahmen, konvergieren.

Um im weiteren ein einfaches und sicheres Einlegen der Werkstücke sicherzustellen, wird, dem Wortlaut von Anspruch 11 folgend, vorgeschlagen, daß am Rah­ men mindestens eine einkragende Anschlagpartie für das Werkstück vorgesehen ist.

Ein erfindungsgemäßer Träger für eine Mehrzahl der flächigen Werkstücke mit einer Mehrzahl der erwähnten erfindungsgemäßen Halteanordnungen zeichnet sich weiter nach dem Wortlaut von Anspruch 12 aus. Damit wird die größtmögliche Packungsdichte von Werkstüc­ ken am Träger erreicht.

Die erfindungsgemäße Halteanordnung bzw. der erfin­ dungsgemäße Träger wird insbesondere für PVD- (phy­ sical vapor deposition), CVD- (chemical vapor deposi­ tion) oder Mischformen dieser Verfahren, wie PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition), in all ihren bekannten Ausführungsvarianten eingesetzt sowie für Ätzverfahren und thermische Verfahren, mithin für Verfahren, die in den meisten Fällen in Vakuumat­ mosphäre durchgeführt werden, bis auf CVD-Verfahren und thermische Verfahren, die auch unter atmosphäri­ schen Druckverhältnissen durchgeführt werden können.

Damit sind beispielsweise Verfahren aufgeführt, die dem Fachmann im Rahmen seines fachmännischen Wissens durchaus weitere Einsatzmöglichkeiten der erfindungs­ gemäßen Halteanordnung bzw. der Trägeranordnung er­ öffnen. Dasselbe gilt bezüglich der bevorzugterweise mit derartigen Halterungen bzw. Trägern eingesetzten Werkstücke. Auch hier eröffnen sich dem Fachmann durchaus weitere Einsatzmöglichkeiten.

Eine bevorzugte Verwendung der Halteanordnung bzw. des Trägers ist in Anspruch 13 bzw. 14 spezifiziert. Gemäß Anspruch 15 eignet sich die erfindungsgemäße Halteanordnung bzw. der erfindungsgemäße Träger ins­ besondere für die Halterung von Scheiben, deren Dicke zwischen 0,5 und 2 mm (je inklusive) liegt.

Die Erfindung wird anschließend beispielsweise an­ hand von Figuren erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Halte­ rung an einem beliebig geformten Rahmen, wobei in Minimalkonfiguration die Feder­ schleife als Dreieck ausgebildet ist oder durch einzelne Federstäbe ein Druck als Beispiel eines Polygonzuges aufgespannt wird,

Fig. 2 eine schematische weitere Ausführungsvari­ ante der erfindungsgemäßen Halterung, bei welcher eine Federstabschleife als räumlich beliebig geformtes Vieleck an einem belie­ big geformten Rahmen vorgesehen ist, um aufzuzeigen, daß je nach zu halternden Werkstücken die erfindungsgemäße Halterung ohne weiteres appliziert werden kann,

Fig. 3 perspektivisch und schematisch eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Halterung für plane Werkstückscheiben und mit linearen Federstäben,

Fig. 4 eine ebenso schematische Aufsicht auf eine weitere Ausführungsvariante der erfindungs­ gemäßen Halteanordnung mit radial einwärts vorgebogenen Federstäben, bevorzugte Aus­ führungsvarianten bei hohen Polygoneckzah­ len, bei gleichzeitiger Darstellung des Überganges von einzelnen Einnehmungen zu ei­ ner umlaufenden Einnehmungsnut,

Fig. 5 schematisch die Ausbildungsvariante eines Rahmens für nur einseitige Werkstückbehand­ lung,

Fig. 6 in analoger Darstellung wie Fig. 5 den be­ vorzugterweise eingesetzten Rahmenaufbau mit durchgehender Öffnung,

Fig. 7a schematisch die Ausbildungsvariante der er­ findungsgemäßen Halteanordnung für im we­ sentlichen plane, zur Scheibenfläche recht­ winklige Werkstückrandflächen,

Fig. 7b die bevorzugte Ausbildung der erfindungsge­ mäßen Halteanordnung für nach außen bom­ bierte Werkstückrandflächen,

Fig. 8 eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Träger für drei Speicherscheiben für deren Vakuumoberflächenbehandlung,

Fig. 9 einen teilweisen Radialschnitt gemäß Linie IX-IX von Fig. 8.

In Fig. 1 ist die Minimalkonfiguration einer erfin­ dungsgemäßen Halterung dargestellt. Sie umfaßt eine umlaufende Federschleife 1, die hier als Dreieck aus­ gebildet ist. Die Federschleife 1 wird gebildet durch Federstäbe 3, welche an Eckpartien 5 in weitaus be­ vorzugter Art und Weise einteilig vereint sind. Die Schleife kann aber auch durch einzeln gelagerte Fe­ derstäbe 3, wie bei 1a an zwei der Stäbe 3 darge­ stellt, aufgespannt sein. Die Federschleife 1 ist an ihren Eckpartien 5 in einem in Fig. 1 schematisch dargestellten Rahmen 7 beliebiger Form gelagert, wel­ cher hierzu Einnehmungen 9 aufweist, worin die ge­ nannten Eckpartien 5 liegen. Die Einnehmungen 9 sind so ausgebildet, daß die Eckpartien 5 darin relativ lose liegen, so daß sich die Federschleife 1 in Funktion ihrer radialen Aufspreizung R bei Einlegen des Randflächenbereiches S eines scheibenförmigen Werkstückes 11, wie ausschnittsweise in Fig. 1 darge­ stellt, freifedernd formverändern kann. Bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ergibt das Einlegen eines Werkstückes 11, dessen Umfangskontur die durch die Schleife 1 gebildete geringfügig über­ schreitet, die erwähnte radiale Aufspreizung bei gleichzeitiger radialer Einwärtsbewegung r der Eck­ partien 5 sowie Aufspreizung α der Eckpartienwinkel.

In Fig. 2 ist schematisch dargestellt, wie die erfin­ dungsgemäß eingesetzte, durch Federstäbe 3 minde­ stens aufgespannte Federschleife 1 räumlich praktisch beliebig zu einem Polygonzug geformt sein kann und an entsprechend vorgesehenen Einnehmungen 9 an einem praktisch beliebig geformten Rahmen 7a eingesetzt werden kann, falls die zu halternden Werkstücke eine Halterung entlang komplizierterer Umfangsrandkonturen erfordern.

In Fig. 3 ist eine mittels linearer Federstäbe 3a sechseckförmige aufgespannte Federschleife 1 darge­ stellt, bei der mindestens ein wesentlicher Teil der Polygoneckpartien 5 in schematisch dargestellten Ein­ nehmungen 9 am Rahmen gelagert sind, wobei, wie er­ sichtlich, nicht alle Eckpartien 5 in Einnehmungen gelagert zu werden brauchen, aber wenn schon bevor­ zugterweise nur jeweils zwischen zwei an Einnehmungen 9 gelagerten Eckpartien nur eine ungelagert belassen wird.

Gestrichelt dargestellt ist schematisch ein einzule­ gendes scheibenförmiges Werkstück 11a dargestellt.

Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß bei zu­ nehmender Polygoneckenzahl der Schleife 1 und bei li­ nearen Federstäben 3a die Auslegung der die Einneh­ mungen 9 aufspannenden Rahmenpartien 13 immer kriti­ scher wird bezüglich ihres radialen Abstandes Δ vom Eingriffsbereich der linearen Federstäbe 3a auf das Werkstück 11a, eingetragen in Fig. 1 mit der Posi­ tionsziffer 15. Dieses Problem wird bei der bevorzug­ ten Ausführungsvariante nach Fig. 4 dadurch gelöst, daß die Federschleife 1a Federstäbe 3b nicht durch lineare, sondern durch nach dem Zentrum Z der Schlei­ fe 1a bzw. eines Rahmenbereiches für die Werkstück­ aufnahme hin vorgebogen sind. Es wird sofort ersicht­ lich, daß damit das für das mögliche Ausbiegen der Federstäbe 3b relevante Radialmaß Δ vergrößert wird. Damit wird es insbesondere bei dieser Ausfüh­ rungsvariante möglich, sehr vieleckige Polygonzüge als Federschleife einzusetzen und damit ein scheiben­ förmiges Werkstück mit einer praktisch homogen seinem Umfang entlang verteilten Haltekraft zu haltern. Dies ist auch unter Berücksichtigung von thermischen Aus­ dehnungen relevant, die bei einer solchen Ausbil­ dungsvariante, mit Vieleckpolygon, im wesentlichen gleichförmig verteilt am Werkstücksumfang aufgenommen werden, was insbesondere bei der Halterung dünner Werkstücke mit Blick auf deren Formveränderung we­ sentlich ist.

In Fig. 4 ist nun eine weitere bevorzugte Weiteraus­ bildungsvariante strichpunktiert dargestellt, gemäß welcher die ausgezogen diskret dargestellten Einneh­ mungen 9 als am Rahmen umlaufende Nut 19 ausgebildet werden. Damit wird der größtmögliche Freiheitsgrad erhalten, an ein und demselben, mit einer solchen Nut 19 versehenen Rahmen unterschiedliche Polygonfeder­ schleifen einzusetzen und insbesondere auch die Poly­ goneckenzahl praktisch beliebig zu erhöhen.

Mittels einer solchen Nut wird im weiteren die Stabi­ lität der Federschleife 1 erhöht, was insbesondere bei dünnen, großflächigen Werkstücken wesentlich ist. Durch die Wahl der Federcharakteristik, sei dies der einzeln gelagerten Federstäbe oder der durch sol­ che Federstäbe aufgespannten Federschleife, für spe­ zifische Werkstücke, erfolgt eine optimale Anpassung der jeweils eingesetzten Halterung an ein jeweils zu halterndes Werkstück.

Wie bereits erwähnt wurde, kann die Federschleife durch je einzeln gelagerte Federstäbe aufgespannt sein, wird aber bevorzugterweise durch in den Eckpar­ tien verbundene Federstäbe aufgespannt, so daß eine umlaufende Federstabschleife gebildet wird, die höch­ stens entlang ihrem Umfang an einem Orte im Sinne ei­ ner Spange noch geöffnet ist.

Wie aus den bis jetzt beschriebenen Ausführungsvari­ anten der erfindungsgemäßen Halteanordnung erkennt­ lich, können extrem dünne scheibenförmige Werkstücke gehaltert werden, so insbesondere Scheiben mit einer Dicke D 0,5 mm 2 mm. Durch die halternden Feder­ stäbe wird jegliche Abdeckung der Werkstückflächen vermieden, das Werkstück kann sich radial allseitig, z. B. aufgrund thermischer Beanspruchung, ausdehnen, und insbesondere bei vieleckigen Polygonen als Feder­ schleife werden die resultierenden Spannungen homogen am Werkstückumfang verteilt aufgenommen.

Eine solche Halteanordnung, insbesondere in der letzterwähnten Ausführungsvariante, eignet sich spe­ ziell gut für die Halterung dünner Speicherplatten in der obenerwähnten Dickenordnung, wie mit ca. 1,2 mm Dicke, wie beispielsweise von CD-Speicherplatten, ma­ gneto-optischen Speicherplatten, Harddiskspeicher­ platten oder von Halbleiterwafern.

Für extrem empfindliche Werkstücke kann eine zusätz­ liche Vorrichtung vorgesehen sein, um beim Einlegen dieser Scheiben die Federstäbe aufzubiegen, wie dies beispielsweise in Fig. 4 durch die Kräfte F an einem der Federstäbe eingezeichnet ist, welche vorzugsweise dort an den Federstäben angreifen, wo letztere nicht mit dem Werkstück in Eingriff gebracht werden, also, wie in Fig. 4 dargestellt, lateral versetzt.

Da weiter, wie insbesondere aus den Fig. 3 und 4 klar erkenntlich, die zu halternden Werkstücke in Axial­ richtung A in die Federschleife eingeführt bzw. ihr entnommen werden, ist die Beschädigungsgefahr der Werkstückoberfläche verschwindend und der Reibweg, entlang welchem die erfindungsgemäße Halterung bei ihrer Erstellung oder Lösung am Werkstück reibt, mi­ nimal, was beides die Kontaminationsgefahr einer Be­ handlungskammer mit Abriebpartikeln, insbesondere ei­ ner Vakuumbehandlungskammer, drastisch reduziert. Die radial auf das Werkstück einwirkenden Kräfte sind durch Werkstückdimension und Federverhalten der Fe­ derschleife bzw. -stäbe klar definiert festgelegt. Die einfache Einschiebbarkeit bzw. Entnehmbarkeit der Werkstücke in Richtung A von Fig. 3 ermöglicht ohne weiteres und in einfacher Art und Weise ein automati­ sches Handling von Werkstücken.

Um insbesondere zum Einlegen der Werkstücke eine kla­ re Anschlagposition zu schaffen, wird, wie bei 1c in Fig. 4 rein schematisch eingetragen, eine Anschlagan­ ordnung für das eingelegte Werkstück vorgesehen.

In Fig. 5 ist schematisch ein Rahmen 7 dargestellt, bei welchem die Einnehmungen als umlaufende Nut 19 gemeinsam ausgebildet sind. Der in Fig. 5 dargestell­ te Rahmen mit der Federschleife 3 ist einseitig geschlossen und erlaubt die einseitige Behandlung B des eingelegten Werkstückes 11.

Im Gegensatz hierzu erlaubt der in Fig. 6 dargestell­ te Rahmen 7 in bevorzugter Art und Weise mit einer durchgehenden Öffnung ein beidseitiges Behandeln B des scheibenförmigen Werkstückes 11.

In Fig. 7 ist schematisch ein Querschnittsteil eines scheibenförmigen Werkstückes 11 dargestellt, gemäß Fig. 7a mit zylindrischer Randfläche S, in Fig. 7b mit nicht zylindrischer, insbesondere mit nach außen gewölbter Randfläche S. Im ersten Fall werden, bevor­ zugterweise lokal am Umfang des Werkstückes 11 ver­ teilt, je einzelne Federstäbe 3 vorgesehen, im zwei­ ten Fall entweder je zwei im wesentlichen zueinander parallel, oder die Stäbe sind in Richtung R, also im wesentlichen in Richtung der Dickenausdehnung des Randes, gestaffelt bzw. versetzt angeordnet, wodurch im Fall gemäß Fig. 7b das scheibenförmige Werkstück 11 in definierter Position gehaltert wird. Selbstver­ ständlich ist im Falle einer "Doppelfederschleife" 1 gemäß Fig. 7b am Rahmen entsprechend eine Anordnung von Doppeleinnehmungen 9 vorgesehen. Je nach Dicke und Form des Werkstückrandes werden mithin die für eine stabile Halterung notwendigen Anordnungen von Federstäben vorgesehen.

In Fig. 8 ist die Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Träger 20 dargestellt, woran drei Halteanordnun­ gen 22a bis 22c vorgesehen sind, im wesentlichen aus­ gebildet wie in Fig. 4 dargestellt. Der als Rahmen für die Haltevorrichtungen 22a bis 22c wirkende Trä­ ger 20 weist kreisförmige Öffnungen auf, die bei der Darstellung nach Fig. 8 abgedeckt sind durch die auf­ genommenen kreisscheibenförmigen Werkstücke 24, bei­ spielsweise zu behandelnde Speicherscheiben. Die gleich ausgebildeten drei Halteanordnungen weisen je eine Federschleife 26 auf, gebildet durch einen Poly­ gonzug mit vielen Ecken und radial einwärts vorgebo­ genen Federstäben 28 entsprechend den Federstäben 3b von Fig. 4. Die Einnehmungen sind durch eine umlau­ fende Nut 30 gemeinsam gebildet, in Analogie zu den Ausführungen zur Nut 19 von Fig. 4.

Es muß darauf hingewiesen werden, daß der kleinste Abstand, mit welchem die Werkstückscheiben 24 anein­ anderliegen, im Bereich E im wesentlichen gegeben ist durch die Tiefe d der jeweiligen Nut. Damit ist die höchstmögliche Packungsdichte nebeneinanderliegender Werkstücke am Träger 20 erreicht.

Der Träger 20 kann dabei als gewölbte Trägerkalotte ausgebildet sein, wie dies bei Beschichtungsanlagen üblich ist, und kann stationär oder drehbar um seine Mittelachse ausgebildet sein.

In Fig. 9 ist ausschnittsweise ein Querschnitt gemäß Linie IX-IX von Fig. 8 durch den Träger 20 darge­ stellt. Daraus ist insbesondere ersichtlich, daß die Rahmenpartie, welche die Nut 30 oder allgemein eine vorgesehene Einnehmung zur Aufnahme von Eckpartien des Polygons vorgesehen sind, radial nach innen, wie mit den Flächen 32 dargestellt, konvergierend, womit eine Abschattung der Randzonen des Werkstückes 24 mit Bezug auf die Behandlung B vermieden wird. Im weite­ ren ist in Fig. 9 die Anschlagfläche 33 für das Werk­ stück 24 ersichtlich.

Claims (15)

1. Halteanordnung für ein flächiges Werkstück (11) mit mindestens teilweise bandförmig umlaufender Rand­ fläche (S), dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

• - mindestens zwei im wesentlichen lineare Feder­ stäbe (3),
• - einen Rahmen (7) mit Einnehmungen, worin die Endabschnitte der Federstäbe, mindestens in Federstabrichtung, beweglich gelagert sind.

2. Halteanordnung, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federstäbe an ihren Endpartien (5) ineinander übergehen und eine höchstens einseitig of­ fene, ansonsten in sich geschlossene Federschleife (1) aufspannen.

3. Halteanordnung, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (3, 3b) gegen das Rahmenzentrum hin vorgebogen sind.

4. Halteanordnung, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (3a) li­ near ausgebildet sind.

5. Halteanordnung, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe aus Fe­ derdraht gebildet sind.

6. Halteanordnung, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, für scheibenförmige Werkstücke, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federstäbe (3) eine Ebene aufspannen und die Einnehmungen am Rahmen in einer Ebene ange­ ordnet sind.

7. Halteanordnung, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einnehmungen (9) ge­ meinsam durch eine am Rahmen umlaufende Nut (19, 30) gebildet sind.

8. Halteanordnung, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen eine durchge­ hende Öffnung zur Aufnahme des Werkstückes umrandet.

9. Halteanordnung, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Federstäbe (3) minde­ stens paarweise parallel vorgesehen sind oder in Richtung der Randdickenausdehnung des Werkstückes versetzt.

10. Halteanordnung, vorzugsweise nach mindestens ei­ nem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die die Einnehmungen (9, 19, 30) aufweisenden Rahmenpartien in ihrer Dicke radial gegen das Zentrum des Rahmens (Z) hin konvergieren.

11. Halteanordnung, vorzugsweise nach mindestens ei­ nem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Rahmen mindestens eine einkragende Anschlagpartie für das Werkstück (1) vorgesehen ist.

12. Träger für eine Mehrzahl flächiger Werkstücke mit einer entsprechenden Mehrzahl der Halteanordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Halteanordnungen im wesentli­ chen berühren, zur Gewährleistung höchstmöglicher Packungsdichte der Werkstücke am Träger.

13. Verwendung der Halteanordnung nach einem der An­ sprüche 1 bis 11 bzw. des Trägers nach Anspruch 12 für die Behandlung von Werkstückscheiben in Oberflä­ chenbehandlungsanlagen, insbesondere in Anlagen für die PVD- oder CVD-Behandlung der Werkstückoberfläche, für Mischformbehandlungen, wie PECVD, weiter für Ätzbehandlungen der genannten Oberfläche und thermi­ sche Behandlungen.

14. Verwendung nach Anspruch 13 für Speicherscheiben, wie CD-Scheiben, Harddiskscheiben, magneto-optische Scheiben, weiter für Halbleiter-Wafer.

15. Verwendung der Halteanordnung nach einem der An­ sprüche 1 bis 11 oder des Trägers nach Anspruch 12, insbesondere in der Verwendung nach den Ansprüchen 13 oder 14, für Scheiben mit einer Dicke von 0,5 bis 2 mm.