EP4699162A1 - Beschichtungsanlage zum beschichten von substraten und entsprechendes verfahren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsanlage (1) zum Beschichten von Substraten (6) umfassend eine vakuumierbare Prozesskammer (2), eine Schleusenvorrichtung (3) zum Einschleusen und Ausschleusen der Substrate (6) in und von der Prozesskammer (2). Ferner weist die Erfindung einen, in der Prozesskammer (2) angebrachten, Substrathalter (5) auf, wobei zum Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einem Substrat (6) mit einer Beschichtungsvorrichtung (9), die Substrate (6) lösbar am Substrathalter (5) positionierbar sind. Ausserdem weist die Beschichtungsanlage (1) eine Beladevorrichtung (9) zum automatischen Beladen und Entladen des Substrathalters (5) mit den Substraten (6), und eine Steuereinheit (10) zum regelbaren Steuern der Beschichtungsvorrichtung (9) basierend auf gemessenen Beschichtungsparameterwerten des aufgebrachten Beschichtungsmaterial mindestens umfassend eine aufgebrachte Schichtdicke und/oder eine Anzahl Beschichtungen auf. Die Beschichtungsanlage (1) umfasst mehrere Funktionselemente (19), welche mittels einer Funktionselementhalterung wiederentfernbar am Substrathalter (5) festlegbar sind und wobei die Substrate (6) während der Beschichtung lösbar an Funktionselementen (19) positionierbar sind. Die Funktionselemente (19) sind basierend auf den gemessenen Funktionselementparameter (20) mittels der von der Steuereinheit (10) geregelten Beladevorrichtung (9) unabhängig von Substraten (6) automatisch austauschbar.

Description

Beschichtungsanlage zum Beschichten von Substraten und entsprechendes Verfahren

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtungsanlage zum Prozessieren von Substraten, insbesondere Beschichten von Substraten, insbesondere Beschichten von scheibenförmigen Substraten bzw. Wafern oder dergleichen, in einer vakuumierbaren Prozesskammer mit einer Schichtfolgen mittels einer Beschichtungsvorrichtung, sog. Vakuumbeschichtung. Die Erfindung betrifft speziell eine Steuereinheit zum regelbaren Steuern der Beschichtungsanlage, insbesondere der Beschichtungsvorrichtung.

Hintergrund der Erfindung

In herkömmlichen Beschichtungsanlagen werden die zu beschichtenden Substrate, z.B. scheibenförmige Substrate wie Glassubstrate, vor der Beschichtung mittels einer Schleusenvorrichtung in die Prozesskammer eingeschleust und mittels einer Beladevorrichtung auf dem Substrathalter positioniert und lösbar festgelegt, wobei die Substrate vor dem Einschleusen in einen geeignete Halter, insbesondere einem Substratmagazin, geladen werden. Durch eine Beschichtungsvorrichtung, die mittels einer Steuereinheit steuerbar ist, wird auf die Substrate eine, aus wenigstens einer Schicht aus einem Beschichtungsmaterial bestehenden, Schichtfolge aufgebracht, wobei die Steuereinheit basierend auf gemessenen Beschichtungsparameterwerten, der durch die Beschichtungsvorrichtung aufgebrachten Schichten, umfassend eine aufgebrachte Schichtdicke und/oder eine Anzahl Beschichtungen eines Substrates steuerbar ist. Beispielsweise können die Substrate auf horizontal angeordneten Drehtellern gelagert und im Wirkbereich einer Verdampferbeschichtungseinrichtung gedreht werden, wobei die der Beschichtungsvorrichtung zugewandte Seite beschichtet wird. Auf dem Drehteller können sich mehrere Positionen zum Anbringen von Substraten befinden. Die mit der Schichtfolge beschichteten Substrate werden mittels der Beladevorrichtung Substrathalter gelöst und in die Schleusenvorrichtung transportiert und mittels der Schleusenvorrichtung aus der Prozesskammer ausgeschleust.

Die herkömmlichen Beschichtungsanlagen haben die Nachteile, dass der Substrathalter während des Beschichtens, zumindest teilweise, mit einer Beschichtung versehen wird, was einerseits eine Reinigung des Substrathalters notwendig macht und andererseits zu Verunreinigungen in der Prozesskammer durch vom Substrathalter abgeplatzten Beschichtungsteilen führen kann. Eine Reinigung des Substrathalters und/oder der Prozesskammer erfordert, dass der zur Beschichtung notwendige Unterdrück in der Prozesskammer an den Umgebungsdruck der Beschichtungsanlage anzugleichen, ein sogenanntes Fluten der Prozesskammer. Im gefluteten Zustand kann der Substrathalter und die Prozesskammer, beispielweise durch eine Bedienperson, von der Beschichtung gereinigt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile und technischen Probleme zu lösen. Insbesondere stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, eine neue Vorrichtung beziehungsweise ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit einer Beschichtungsanlage bereitzustellen, wobei die Reinigung des Substrathalters minimiert wird und dadurch die Laufzeit der Beschichtungsanlage ohne ein Fluten der Prozesskammer verlängert wird. Ein Fluten der Prozesskammer ist einerseits sehr zeitintensiv und andererseits ist ein höherer Energieverbrauch die Folge.

Gemäss der vorliegenden Erfindung werden diese Ziele insbesondere durch die Elemente des kennzeichnenden Teils der unabhängigen Ansprüche erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen ausserdem aus den abhängigen Ansprüchen, den Zeichnungen und der Beschreibung hervor.

Insbesondere werden diese Ziele durch die Erfindung durch die erfindungsgemässe Beschichtungsanlage zum Beschichten von Substraten und entsprechendem Verfahren dadurch erreicht, dass die Beschichtungsanlage mehrere Funktionselemente umfasst, welche mittels einer Funktionselementhalterung wiederentfernbar am Substrathalter festlegbar sind, wobei die Substrate während der Beschichtung lösbar an Funktionselementen positionierbar sind. Ausserdem umfasst die Steuereinheit speicherbare Funktionselementparameter, mindestens umfassend eine Anzahl mit einem Funktionselement durchgeführter Schichtfolgen und/oder eine Anzahl mit einem Funktionselement beschichteter Substrate und/oder eine auf dem Funktionselement gemessene Schichtdicke des Beschichtungsmaterials, wobei ein Funktionselement basierend auf den gemessenen Funktionselementparameter mittels der von der Steuereinheit geregelten Beladevorrichtung unabhängig von Substraten automatisch austauschbar ist, um eine zeitliche möglichst hohe Standzeit des Substrathalters und/oder der Prozesskammer, ohne die Notwendigkeit einer Reinigung und einem entsprechenden Fluten der Prozesskammer, zu gewährleisten. Die Steuereinheit stellt mittels der Funktionsparameter sicher, dass die auf die Funktionselemente aufgebrachte Beschichtung keine kritische Beschichtung erreicht, insbesondere die auf die Funktionselement aufgebrachte Beschichtung nicht zum Abplatzten neigt und damit die Prozesskammer verunreinigen würde. Sobald ein Schwellwert eines oder mehrerer Funktionselemente erreicht wird, tauscht die Beladevorrichtung das entsprechende Funktionselement automatisch aus, insbesondere entfernt das Funktionselement vom Substrathalter. Ausserdem gewährleistet der Schwellwert eine maximale Nutzungsdauer der Funktionselemente in der Prozesskammer und damit eine noch wirtschaftlichere Nutzung von der Beschichtungsanlage. Dies hat u.a. die technischen Vorteile, dass zur stabilen und sicheren Halterung der Substrate auf dem Drehteller keine Bedienung durch eine Bedienperson notwendig ist, insbesondere nicht zum Befestigen der Substrate in den Haltern vor Einbringen der mit den Haltern versehenen Substrate in die Prozesskammer bzw. zum Befestigen der Substrate an den am Drehteller vorgesehenen Halterungen. Die Erfindung erlaubt deshalb zeit- und kostensparende Verarbeitung. Die Halterungen müssen nicht nach jedem Beschichtungsvorgangs zumindest teilweise gereinigt werden, was auch die Betriebssicherheit der Anlage erhöht.

In einer Ausführungsvariante weist die Funktionselementhalterung wenigstens eine, im Substrathalter ausgebildete, Ausnehmung auf, wobei die Funktionselemente durch die Schwerkraft formschlüssig in der Ausnehmung aufnehmbar und festlegbar sind. Eine weitere Ausführung umfasst eine Funktionselementhalterung, welche ein Klemmelement umfasst, sodass die Funktionselemente reibschlüssig am Substrathalter festlegbar sind oder/und ein der Substrathalter ein Magnet aufweist, wobei die Funktionselemente mittels einer Magnetkraft des Magnets lösbar am Substrathalter festlegbar sind. Als Variante weist ein am Substrathalter lösbar festlegbares Funktionselement eine Funktionselementhalterung für eine weiteres Funktionselement auf, um das weitere Funktionselement mittels des am Substrathalter festlegbaren Funktionselement mittelbar am Substrathalter lösbar festzulegen. Dies hat unter anderem den technischen Vorteil, dass die wiederlösbare Halterung so realisiert wird, dass ein einfacher und wartungsarmer Betrieb sichergestellt werden kann.

In einer anderen Ausführungsvariante weist die Beschichtungsanlage eine Lagervorrichtung zur Lagerung wenigstens eines der Funktionselemente auf, um eine Lagerung von Funktionselemente innerhalb der Prozesskammer jedoch ausserhalb des Wirkungsbereiches der Beschichtungsvorrichtung bereitzustellen. In der Lagervorrichtung sind vorzugsweise Funktionselemente, die nach einer mehrfachen Verwendung und Applikation von mehreren Schichtfolgen eine kritische Beschichtung aufweisen und/oder nicht genutzte Funktionselemente und/oder Funktionselemente welche temporär nicht für das Aufbringen der Schichtfolge genutzt werden. Dies hat den Vorteil, dass mit der Lagervorrichtung sichergestellt wird, dass bei Funktionselementen mit unterschiedlichen Funktionen und/oder Spezifikationen entsprechende Funktionselemente ohne ein zusätzliches Einschleusen oder gar einem manuellen Eingriff einer Bedienperson zur Verwendung in einer Beschichtung von Substraten verwendbar sind.

In einer weiteren Ausführungsvariante umfasst die Steuereinheit ein Elementsteuersignal, wobei das Elementsteuersignal durch die Steuereinheit basierend auf wenigstens einem Funktionselementparameter generierbar ist und die Schleusenvorrichtung und die Beladevorrichtung durch das Elementsteuersignal steuerbar sind. Dies hat u.a. den Vorteil, dass eine automatische Handhabung der Funktionselemente in und ausserhalb der Prozesskammer sichergestellt wird.

In einer Ausführungsvariante umfasst die Beschichtungsanlage eine zweite Schleusenvorrichtung zum Einschleusen und Ausschleusen der Funktionselemente aus der Prozesskammer, um ein vom Beschichtungsprozess der zu beschichtenden Substrate unabhängiges Einschleusen und/oder Ausschleusen von Funktionselemente zu ermöglichen und damit einen maximalen Durchsatz an zu beschichtenden Substarten zu gewährleisten.

In einer anderen Ausführungsvariante umfasst die Beschichtungsanlage eine zweite Schleusenvorrichtung zum Einschleusen und Ausschleusen der Funktionselemente aus der Prozesskammer. Dies hat u.a. den Vorteil, dass ein vom Beschichtungsprozess der zu beschichtenden Substrate unabhängiges Einschleusen und/oder Ausschleusen von Funktionselemente ermöglicht wird und damit einen maximalen Durchsatz an zu beschichtenden Substarten gewährleistet wird.

In einer Ausführungsvariante umfassen die Funktionselemente einen Substrathaltering und/oder ein Testglas und/oder eine Blende und/oder ein Deckglas und/oder Substratlagerring. Dies hat u.a. den Vorteil, dass eine kontinuierliche Beschichtung von Substraten, auch mit unterschiedlichen Schichtaufbauten in unterschiedlichen Konfigurationen des Substrathalters mit Funktionselementen sichergestellt wird, da die verschiedenen Spezifikationen und/oder eine hohe Anzahl Substraten zur Beschichtung mit einer Schichtfolge ohne ein Fluten der Prozesskammer automatisch durchführbar sind. Beispielsweise sind leere Substrathalterstellen mittels einem Deckglas, welches als Funktionselement automatisch an einer Leerstelle auf dem Substrathalter mittels der Steuervorrichtung und der Beladevorrichtung positionierbar ist bestückbar.

In einer wieder anderen Ausführungsvariante ist der Substrathalterringe derart dimensioniert, dass der Substrathaltering eine Beschichtung des Substrathalters der dem Substrathalterring zugewandten Oberfläche des Substrathalters und/oder der Prozesskammer durch die Beschichtungsvorrichtung verhindert oder zumindest erheblich reduziert, insbesondere bei einer Beschichtung der durch die Substrathalteringe festgelegten Substrate der dem Substrathalterring zugewandten Oberfläche der Substrate. Bei einer Beschichtung der Substrate auf der dem Substrathalter abgewandten Seite sind die Substrate als Ausführungsvariante in einem Substratlagerring gelagert, wobei der Substratlagering derart dimensioniert ist, dass eine Beschichtung des Substrathalters der dem Substrathalterring abgewandten Oberfläche des Substrathalters verhindert oder zumindest erheblich reduziert wird. In einer Ausführungsvariante umfasst die Beschichtungsanlage einen Schichtsensor, insbesondere einen optischen Sensor, zur Schichtdickenmessung, um der Steuereinheit ein Signal zur Berechnung der auf ein oder die Funktionselemente aufgetragen Beschichtung bereitzustellen. Dies kann insbesondere in Echtzeit erfolgen.

In einer Ausführungsvariante weist die Steuereinheit eine Schichtsystemdatenbank mit wenigstens einem Beschichtungsrezept auf, wobei das Beschichtungsrezept eine Identifikation wenigstens eines Funktionselementes und/oder einer Schichtcharakteristik der Schichtfolge und/oder Prozessparameter aufweist, um die für den auf die zu beschichtenden Substrate aufzubringenden Schichtfolge notwendigen Funktionselemente in die Prozesskammer zu laden und/oder den Substrathalter mit den notwendigen Funktionselementen mittels der Beladevorrichtung automatisch zu bestücken und diese nach Abschluss des Beschichtungsrezeptes wieder zu entfernen, wobei das Beschichtungsrezept einer Schichtfolge einmal oder mehrmals durchführbar ist.

In einer Ausführungsvariante weist die Steuereinheit ein Human Machine Interface zur Darstellung wenigstens eines Funktionselementparameters und/oder eines Beschichtungsrezept auf, um einer Bedienperson zumindest den einen Funktionselementparameter zu visualisieren. In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Human Machine Interface eine Eingabemöglichkeit, beispielweise eine Tastatur, digitale Schnittstelle, Spracheingabe oder dergleichen zur Steuerung des Handhabung der Funktionselemente, insbesondere Funktionselemente ein- oder auszuschleusen und/oder ein Beschichtungsrezept auszuwählen.

In einer anderen Ausführungsvariante werden mittels der Beladevorrichtung Funktionselemente wiederentfernbar am Substrathalter positioniert, wobei die Substrate zur Beschichtung an den Funktionselemente mittels der Beladevorrichtung lösbar positioniert werden, wobei die Funktionselemente basierend auf gemessenen Funktionselementparameter mindestens umfassend Anzahl mit einem Funktionselement durchgeführte Beschichtungen und/oder Anzahl mit einem Funktionselement beschichtete Substrate mittels der von der Steuereinheit geregelten Beladevorrichtung automatisch ausgetauscht werden, wobei ein Funktionselement jeweils für Beschichtung mehrerer Substrate auf dem Substrathalter positioniert wird. Dies hat u.a. den Vorteil, dass der Vorgang und Prozess technisch vollständig automatisiert betrieben werden kann. Insbesondere werden so die Substrathalter nur dann ausgetauscht, wenn es technisch notwendig ist.

In einer anderen Ausführungsvariante generiert die Steuereinheit basierend auf wenigstens einem der Funktionselementparameter ein Elementsteuersignal zur Steuerung des Austausches der Funktionselemente, um eine Steuerung der Beladevorrichtung und der Schleusenvorrichtung aufgrund der Funktionselementparameter sicherzustellen. Ausserdem kommuniziert die Steuereinheit mittels einer Funktionsschnittstelle durch das Elementsteuersignal mit einer Peripherievorrichtung der Beschichtungsanlage, um eine automatische Zuführung und Weiterverarbeitung der Substrate sicherzustellen.

In einer Ausführungsvariante kommuniziert die Steuereinheit mit der Schleusenvorrichtung und regelt basierend auf dem Elementsteuersignal ein Einschleusen und Ausschleusen der Funktionselemente durch die Schleusenvorrichtung, um eine optimale Beschichtung der Substrate und Handhabung der Funktionselemente zu gewährleisten.

In einer weiteren Ausführungsvariante kommuniziert die Steuereinheit mit der Beladevorrichtung und der Schleusenvorrichtung und regelt mittels dem Elementsteuersignal das Austauschen der Funktionselemente durch die Beladevorrichtung und die Schleusenvorrichtung, wobei die Funktionselemente durch die Beladevorrichtung vom Substrathalter und/oder dem Innenraum der Prozesskammer Beladen und Entladen werden und die Funktionselemente in einer Lagervorrichtung lagerbar sind, damit eine wirtschaftliche Beschichtung der Substrate gewährleistet ist.

Als Ausführungsvariante sind die Funktionselemente und die Substrate separat in die Prozesskammer einschleusbar und ausschleusbar. Dies hat u.a. den Vorteil, dass eine Verzögerung des Beschichtungsvorgangs der Substrate durch eine Nutzung der ersten Schleusenvorrichtung zum Ein- oder Ausschleusen verhindert werden kann. An dieser Stelle soll festgehalten werden, dass sich die vorliegende Erfindung neben der erfindungsgemässen Vorrichtung (engl. apparatus) auch auf ein Verfahren zur Realisierung der erfindungsgemässen Vorrichtung bezieht.

Kurze Beschreibung der Figuren

Nachfolgend werden Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen beschrieben. Die Beispiele der Ausführungen werden durch folgende beigelegten Figuren illustriert:

Figur 1 illustriert exemplarisch eine schematische Darstellung einer eine Aufsicht auf eine Beschichtungsanlage gemäss einer Ausführungsform der Erfindung.

Figuren 2 und 3 illustrieren exemplarisch einen schematischen vertikal verlaufenden Querschnitt durch die Prozesskammer mit dem Substrathalter, positionierten Substraten und Funktionselementen.

Figur 4 zeigt schematisch eine exemplarische Übersicht über die Steuereinheit mit der Anlageschnittstelle.

Figur 5 illustriert schematisch ein beispielhafter, systematischer Aufbau des Funktionselementparameters.

Figur 6 zeigt schematisch eine exemplarische Verfahrensübersicht zur Beschichtung der Substrate.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die Figur 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen

Beschichtungsanlage 1 zum Beschichten von Substraten 6 umfassend eine

Beschichtungsvorrichtung 9, eine vakuumierbare Prozesskammer 2, eine Schleusenvorrichtung 3 zum Einschleusen und Ausschleusen der Substrate 6 in und aus der Prozesskammer 2. Ferner umfasst die Beschichtungsanlage 1 einen, in der Prozesskammer 2 angebrachten und um eine Drehachse 5b drehbar gelagerten Substrathalter 5. Die Beschichtungsanlage 1 umfasst übrige Komponenten 53 umfassend einen elektrischen Antrieb 42 zum Drehen des Substrathalters 5 mit einer Drehgeschwindigkeit und einer Vakuumpumpe 44 zum vakuumieren der Prozesskammer 2 auf einen Prozessdruck zur Durchführung der Beschichtung in der Prozesskammer 2.

Ausserdem weist die Schleusenvorrichtung 3 eine erste Beladeschleuse 34 und eine zweite Beladeschleuse 35 auf, wobei die erste Beladeschleuse 34 zum Einschleusen und Ausschleusen von Substraten 6 ist. Ferner umfasst die Beschichtungsanlage 1 mehrere Funktionselemente 19, welche mittels der Schleusenvorrichtung 3, insbesondere mittels der zweiten Beladeschleuse 35 in die Prozesskammer 2 einschleusbar und ausschleusbar sind. Die Funktionselemente 1 sind mittels einer Funktionselementhalterung, mittelbar oder unmittelbar, wiederentfernbar am Substrathalter 5 festlegbar. Die Substrate 6 sind lösbar an Funktionselementen 19 positionierbar, wobei die Substrate 6 mittels der Drehbewegung des Substrathalters 5 in einen Wirkbereich 75 der Beschichtungsvorrichtung 9 positionierbar sind und die Funktionselemente 19 mit mehrere Schichtfolgen beschichtet werden. Zur Lagerung der der Funktionselemente 19 weist die Beschichtungsanlage 1 eine Lagervorrichtung 36 auf, welche vorzugsweise ausserhalb des Wirkbereichs 75 der Beschichtungsvorrichtung 9 und innerhalb der Prozesskammer 2, insbesondere in der zweiten Beladeschleuse 35 angeordnet ist.

Die Beschichtungsvorrichtung 9 umfasst wenigstens eine Beschichtungsquelle, beispielsweise eine Magnetron-Sputterkathode 43, wobei die wenigstens eine Beschichtungsquelle oberhalb oder unterhalb einer, sich orthogonal zur Drehachse 5b des Substrathalters 5 erstreckenden, Substrathalteroberfläche 5a angeordnet ist. Optional weist die Beschichtungsvorrichtung 9 mehrere Beschichtungsquellen auf, die jeweils oberhalb oder unterhalb der Substratoberfläche 5a angeordnet sind zur Beschichtung der unteren oder oberen Oberfläche der Substrate 6. Die Beschichtungsvorrichtung 9 beschichtet die auf dem Substrathalter 5 positionierten Substrate 6 mit einer Schichtfolge, die aus wenigstens einer Schicht mit einer Schichtdick aus jeweils einem Beschichtungsmaterial besteht.

Zum automatischen Beladen und Entladen des Substrathalters 5 mit den Substraten 6 und Funktionselementen 1 umfasst die Beschichtungsanlage 1 eine Beladevorrichtung 7. Die Beladevorrichtung 7 umfasst vorzugsweise einen ersten Roboterarm zum Beladen und Entladen, und zum lösbaren Festlegen und Entfernen der Substrate 6 auf dem Substrathalter 5 und einen zweiten Roboterarm zum Beladen und Entladen, und zum lösbaren Festlegen und Entfernen der Funktionselemente 19 auf dem Substrathalter 5. Optional kann die Beladevorrichtung 7 ein einzigen Roboterarm zum Beladen und Entladen, und lösbaren Festlegen und Entfernen der Substrate 6 und Funktionselemente 19 umfassen. Vorteilhafterweise werden die Substrate 6 in einem Substratmagazin in die Prozesskammer 2 eingeschleust beziehungsweise ausgeschleust und mittels der Beladevorrichtung 7 einzeln auf dem Substrathalter 5 positioniert.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt vom tellerförmigen Substrathalter 5 mit zwei durch die Funktionshalterung gehaltenen ringförmigen Funktionselementen 19a und 19b. Die Funktionshalterung für das Funktionselement 19b, einem Substratlagerring 19b, ist eine kreisförmige, komplementär zur Aussenkontur des Substratlagerring 19b ausgebildete Ausnehmung im Substrathalter 5, welche den Substratlagerring 19b formschlüssig aufnimmt und durch die Schwerkraft lösbar in der Ausnehmung festlegt. Der Substrathaltering 19a ist durch eine zur Aussenkontur des Substrathalterrings 19a komplementär im Substratlagerring 19b ausbildete Ausnehmung formschlüssig im Substratlagerring 19b gelagert, insbesondere mittelbar am Substrathalter 5 lösbar festlegbar. Erfindungsgemäss ist der Substrathalter 5 im Wesentlichen ausserhalb des Wirkbereiches 75a, 75b einer Beschichtungsvorrichtung 9, welche in der vorliegenden Ausführung oberhalb im Wirkbereich 75a und unterhalb im Wirkbereich 75b der Substratoberfläche beschichtet. Durch die mehrmalige Durchführung der Beschichtungen werden die Funktionselemente 19, insbesondere der Substratlagerring 19b und der Substrathalterring 19a mit mehreren Schichtfolgen beschichtet, wobei die Beschichtung zwischen der Substratlagerring 19b und der Substrathalterring 19a unterschiedlich sein können. Figur 4 zeigt die Beschichtungsanlage 1 umfassend eine Anlageschnittstelle 15, einen Schichtsensor 40 zum Messen von Beschichtungsparameterwerten 13 der auf den Substraten 6 und/oder Funktionselementen 19 aufgebrachten Beschichtungsmaterial zur Ausbildung der Schichtfolge und eine Steuereinheit 10 zum regelbaren Steuern der Beschichtungsanlage 1 , insbesondere der Beschichtungsvorrichtung 9, der Beladevorrichtung 7, der Schleusenvorrichtung 3 und der übrigen Komponenten 53 mittels einem Steuerparameter 14.

Der Schichtsensor 40 umfasst einen optischem Sensor und ist ein Ex-Situ Messsystem, welches für die Qualitätssicherung und Qualitätsüberwachung bei der Beschichtungen der Substraten 6 und/oder Funktionselemente 19, insbesondere bei transparenten Substraten 6, Anwendung findet, insbesondere für funktionelle Schichtfolgen. Der Schichtsensor 40 ist auch für die optische Charakterisierung und Messung eines Schichtwiderstandes von Beschichtungen auf den Substraten 6 geeignet.

Die Steuereinheit 10 weist ferner ein Anlagemodul 16 und ein Human Machine Interface (HMI) 41 zur Darstellung wenigstens einem der Funktionselementparameter 20, ein Elementmodul 18 zur Verwaltung der Funktionselemente 19 und Steuerung der Beladevorrichtung 7 und der Schleusenvorrichtung 3 zur Handhabung der Funktionselemente 19 durch diese; und eine Schichtsystemdatenbank 17 mit wenigstens einem Beschichtungsrezept 16 und zum Speichern, zum Suchen und Laden eines des wenigstens einen Beschichtungsrezepts 29.

Das Anlagemodul 16 kommuniziert mit der Schichtsystemdatenbank 17, der Anlageschnittstelle 15, dem Elementmodul 18 und dem HMI 41 , wobei mittels der Anlageschnittstelle 15 durch den Schichtsensor 40 generierte Beschichtungsparameterwerte 13 vom Anlagemodul 16 empfangbar sind, und durch das Anlagemodul 16 generierte Steuerparameter 14 zur Steuerung der Beschichtungsanlage 1 , insbesondere der Beschichtungsvorrichtung 9, Beladevorrichtung 7, der übrigen Komponenten 53 und der Schleusenvorrichtung 3 vom Anlagemodul 16 mittels der Anlageschnittstelle 15 an die Schleusenvorrichtung 3, die Beladevorrichtung 7, die Beschichtungsvorrichtung 9 und/oder die übrigen Komponenten 53 der Beschichtungsanlage 1 sendbar sind. Ferner ist die Anlageschnittstelle 15 derart ausgebildet, dass ein oder mehrere Peripheriegeräte mittels der Anlageschnittstelle 15 durch das Anlagemodul 16 steuerbar sind.

Zur Speicherung eines ausgewählten Beschichtungsrezeptes 29 zum Aufbringen der Schichtfolge auf die Substrate 6 weist das Anlagemodul 16 einen Anlagespeicher 72 auf, wobei das Beschichtungsrezept 29 einen Prozessparameter 31 zur Konfiguration der Beschichtungsanlage 1 für die Beschichtung der Substrate 6, einen Schichtparameter 37 zum Festlegen der Schichtcharakteristik der Schichtfolge, ein Substratparameter 38 zum Erfassen der Substrateigenschaften der zu beschichtenden Substrate 6 und einem Elementparameter 26 zur Spezifikation der für Anwendung des Beschichtungsrezeptes 29 zur Anwendung gelangenden Funktionselemente 19 aufweist.

Der Prozessparameter 31 umfasst den Prozessdruck oder Prozessdruckverlauf in der Prozesskammer 2, Drehgeschwindigkeit des Substrathalters 5 und eine Leistung der Beschichtungsvorrichtung 9, um die Beschichtungsanlag 1 für den Beschichtungsprozess basierend auf dem im Anlagespeicher 13 geladenen Beschichtungsrezept 29 zu initialisieren. Der Schichtparameter 37 umfasst die Schichtcharakteristik der wenigsten einen Schicht der Schichtfolge mit dem Schichtmaterial und der Schichtdicke der wenigstens einen Schicht der Schichtfolge. Der Substratparameter 38 weist einen Substratdurchmesser, eine Anzahl der zu beschichtenden Substrate 6 und eine Substratdicke auf. Der Elementparameter 26 umfasst einen Elementtyp 22 der Funktionselemente 19, beispielweise Substrathaltering, Substratlagering oder Testglas, eine Elementdimension 23 der Funktionselemente 19, sowie eine Elementposition 14 der Funktionselemente 19.

Das Elementmodul 18 kommuniziert mit dem Anlagemodul 18 und umfasst einen Elementspeicher 24 zur Speicherung der Funktionselementparameter 20 der in der Beschichtungsanlage 1 gelagerten und verwalteten Funktionselemente 19, ein Selektionsmodul 25 mit einem Schwellwert 33 zum Generieren eines Elementsteuersignals zum Verwalten und positionieren der Funktionselemente 19 und Identifikation von Funktionselementen 19 mit einer kritischen Beschichtung basierend auf wenigstens einem der Funktionsparameter 20 und/oder Beschichtungsparameter 20 und/oder im Anlagespeicher gespeicherten Beschichtungsrezept 29. Vom Anlagemodul 16 sind Elementparameter 26 empfangbar, wobei das Selektionsmodul 25 basierend auf den Elementparameter 26 die für die Beschichtung zur Anwendung gelangenden Funktionselemente 19 definiert und entsprechende Funktionsparameterwerte 20 generiert und als Funktionsparameter 20 im Elementspeicher 24 abspeichert. Die Funktionsparameterwerte 20 sind als Matrix im Elementspeicher 24 abgespeichert, mit einer Dimension n x m, wobei n die Anzahl der vom Elementmodul 18 verwalteten Funktionselemente 1 und m die Anzahl m der unterschiedlichen Funktionsparameter 20 ist. Die Funktionsparameter 20 umfassen, eine auf die Funktionselemente 19 aufgebrachten Anzahl Schichtfolgen, eine Anzahl Beschichtungen, eine Elementposition 23, ein Elementtyp 21 , eine Identifikationsnummer 21 der Funktionselemente 19, eine Elementdimension 23, beziehungsweise Durchmesser der Funktionselemente 19, und einen Schichtindikator 28 zur Klassifizierung der Funktionselemente 19 als kritisch beschichtet oder nicht kritisch beschichtet. Der Schwellwert 33 weist einen Vektor (n x 1 ) auf und umfasst den jeweils dem entsprechenden Funktionselementparameter 20 zugeordneten Schwellwert 33.

Das Elementsteuersignal ist durch das Anlagemodul 16 empfangbar, wobei Anlagemodul 16 basierend auf dem Elementsteuersignal und dem in den Anlagespeicher 13 geladenen Beschichtungsrezept 29 und/oder den Beschichtungsparameterwerten 13 und/oder die Steuerparameterwerte 14 das Steuersignal zum Handhabung der Funktionselemente 19 generiert, insbesondere Funktionselemente 19 mit einer kritischen Beschichtung basierend auf dem Steuersignal automatisch austauschbar sind.

Der Schichtindikator 28 spezifiziert eine Beschichtung pro Funktionselement 19, wobei die Beschichtung je nach dem geladenen Beschichtungsrezept 29 und dem Elementtyp, beispielweise Substratlagerring oder Substrathaltering pro Funktionselement 19 durch das Selektionsmodul 25 generiert wird. Insbesondere für die in Figur 3 ausgeführte Ausführungsform ist der Substratlagerring 19b einer Beschichtung im Wirkbereich 75b und der Substrathaltering 19a einer Beschichtung im Wirkbereich 75a ausgesetzt. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kumuliert das Selektionsmodul 25 für jedes im Substrathalter 5 festgelegte Funktionselement 19, die im Beschichtungsrezept 29 spezifizierte Schichtdicke(n) der Schichtfolge, wobei für Funktionselemente 19 mit einer kumulierten Schichtdicke des Funktionsparameterwertes grösser als der entsprechende Schwellwert 33 für eine kumulierte Schichtdicke, ein Schichtindikator 28 mit dem Wert „kritisch" generiert wird. In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemässen Ausführung zählt das Selektionsmodul 25 für jedes im Substrathalter 5 festgelegte Funktionselement 19 die Anzahl der auf das festgelegte Funktionselemente beschichteten Schichtfolgen, wobei für Funktionselemente 1 mit einer Anzahl Schichtfolgen des Funktionsparameterwertes grösser als der entsprechende Schwellwert 33 für eine Anzahl Schichtfolgen ein Schichtindikator 28 mit dem Wert „kritisch" generiert wird.

Das HMI 41 ist mit dem Anlagemodul 16 verbindbar und weist eine Benutzeroberfläche mit Visualisierungsfunktionen zur visuellen oder audio-visuellen Darstellung von Information der Beschichtungsanlage 1 auf, insbesondere zur Darstellung der Prozessparameterwerte 31 , der Substratparameterwerte 38, der Funktionselementparameterwerte 20, der Beschichtungsparameterwerten 13, einem Key Performance Index und/oder Beschichtungszeiten. Die Benutzeroberfläche umfasst ein in der Beschichtungsanalage 1 eingebauten Bildschirm und/oder ein Smartphone und/oder ein Tablet.

In Figur 5 ist ein erfindungsgemässes Verfahren zum Beschichten von Substraten 6 mittels der Beschichtungsanlage 1 umfassend ein Anlageverfahren 60 und ein Elementverfahren 70. Das Anlageverfahren 60 weist eine Anlage Konfiguration 61 , ein Einschleusen 62, ein Beschichtungsverfahren 63, ein Ausschleusen 64 und eine Rezeptauswahl 59 auf.

Die Rezeptauswahl 59 umfasst eine Auswahl eines Beschichtungsrezeptes 29 aus der Schichtsystemdatenbank 17 für das Beschichten der Substrate 6 mit einer durch das ausgewählte Beschichtungsrezept 29 definierten Schichtfolge und ein Laden der Elementparameter 26, Prozessparameter 31 , Schichtparameter 37 und Substratparameterwerte 38 des ausgewählten Beschichtungsrezeptes 29 in den Anlagespeicher 13 des Anlagemodul 18. Das ausgewählte Beschichtungsrezept 29 wird mittels dem HMI 41 für die Bedienperson visualisiert.

In der nachfolgenden Anlage Konfiguration 61 wird die Beschichtungsanlage 1 basierend auf dem Prozessparameter 31 konfiguriert, insbesondere werden die Prozessparameter vom Anlagemodul 16 mittels der Anlageschnittstelle 15 zur Steuerung an die übrigen Komponenten 53 gesendet; und die Substratparameterwerte 38 und Elementparameterwerte vom Anlagemodul 16 an das Elementmodul 18 gesendet.

In der Elementkonfiguration 29 generiert das Selektionsmodul 25 basierend auf den, vom Anlagemodul 16 empfangenen Substratparameterwerten 38 und/oder Elementparameterwerten 26 und/oder Schichtparameterwerten 37 ein Elementsteuersignal zur Steuerung der Bestückung des Substrathalters 5 mit den durch das Selektionsmodul selektionierten Funktionselementen 1 und sendet dies an das Anlagemodul 18. Das Anlagemodul 18 generiert basierend auf dem Elementsteuersignal ein Steuersignal 14 und sendet dies mittels der Anlageschnittstelle 15 an die Beladevorrichtung 7 und an die Schleusenvorrichtung 3 zum Laden der selektionierten Funktionselemente 19 aus der Lagervorrichtung, Positionieren und Festlegen der selektionierten Funktionselemente 19 auf dem Substrathalter 5. Das Elementsteuersignal umfasst ferner ein Fehlersignal zur Signalisierung fehlender Funktionselemente 19, welches mittels des HMI 41 signalisiert wird und/oder mittels einem nicht dargestellten Peripheriegerät weitere Funktionselemente 19 mittels der Schleusenvorrichtung 3 in die Prozesskammer 2 eingeschleust werden.

Im Einschleusen Substrate 62 werden die zu beschichtende und im Substratmagazin gelagerten unbeschichteten Substrate 6 mittels der Schleusenvorrichtung 3 in die, auf den Prozessdruck vakuumierte, Prozesskammer 2 der Beschichtungsanlage 1 eingeschleust.

Beim Beschichten 63 , werden die zu beschichtende Substrate 6 durch die Steuereinheit 10 geregelte Beladevorrichtung 5 automatisch aus dem Substratmagazin vereinzelt und auf dem Substrathalter 5 positioniert und mittels selektierter Funktionselemente 19 lösbar am Substrathalter 5 festgelegt. Die auf dem Substrathalter 5 positionierten Substrate 6 werden mittels dem Antrieb 42 zur Beschichtungsvorrichtung 7 positioniert und von der Beschichtungsvorrichtung beschichtet. Der Schichtsensor 40 misst ex-situ die Beschichtung auf den am Substrathalter 5 festgelegten Substraten 6 und generiert in Echtzeit die Beschichtungsparameter 13 und sendet die Beschichtungsparameter 13 mittels der Anlageschnittstelle 15 an das Anlagemodul 18 zur Generierung des Steuerparameter zur Steuerung des Beschichtungsprozesses. Das Elementverfahren 70 umfasst ein Element-Monitoring 36 zur kontinuierlichen Überwachung der Beschichtung auf den, durch das Selektionsmodul 25 selektierten, Funktionselementen 19. Das Selektionsmodul 25 generiert einerseits die Funktionselementparameterwerte 20 der selektionierten Funktionselemente 1 basierend auf dem selektierten Beschichtungsrezept 29 und andererseits generiert basierend auf den vorbestehenden Funktionselementparameterwerte 20 der selektionierten Funktionselemente 19 und dem Schwellwert 33 den Schichtindikator 28, wobei der Schichtindikator 28 die Werte „unkritisch" oder „kritisch" umfasst. Funktionselemte 19 mit dem Schichtindikator „kritisch" sind zur Durchführung einer weiteren Beschichtung nicht mehr geeignet und werden durch die Beladevorrichtung 7 automatisch ausgetauscht.

Ausserdem führt das Selektionsmodul 25 für jedes Ausschleusen Substrate 64 der beschichteten Substrate 6 eine Element-Konfiguration 29 durch, wobei das Selektionsmodul 25 basierend auf dem Schichtindikator 28 das Elementsteuersignal generiert, um selektierte Funktionselemente 19 mit einem Schichtindikator 28 „kritisch" automatisch auszutauschen, insbesondere vom Substrathalter 5 zu entfernen und in der Schleusenvorrichtung 3 zum Ausschleusen in der Lagervorrichtung zu positionieren. wobei mittels einer durch eine Steuereinheit (10) geregelte Beladevorrichtung (9) des Substrathalters (5) die Substrate (6) zur Beschichtung automatisch auf dem Substrathalter (5) positioniert werden und nach der Beschichtung vom Substrathalter (5) entladen werden, und wobei mittels einer Beschichtungsvorrichtung (8) der Beschichtungsanlage (1 ) die Substrate (6) Beschichtungsmaterial auf den Substrate (6) aufgebracht wird, wobei die Beschichtungsvorrichtung (8) mittels einer Steuereinheit (10) automatisch basierend auf gemessenen Beschichtungsparameterwerten der Substrate (6) mindestens umfassend auf ein Substrates (6) aufgebrachte Schichtdicke und/oder Anzahl Beschichtungen eines Substrates (6) gesteuert wird,

In der nachfolgenden Ausschleusen 62 werden die mit der Schichtfolge beschichteten Substrate 6 mittels der Schleusenvorrichtung 3 aus der Prozesskammer 2 ausgeschleust Bei einem Beschichtungsprozess wird mittels dem Human Machine Interface 41 ein Rezept in den Rezeptspeicher des Anlagemoduls 18 geladen. Basierend auf dem gespeicherten Rezept wird der Substrathalter 5 mit den zur Durchführung notwendigen Funktionselementen 19 bestückt und falls notwendig werden zu den in der Prozesskammer 2 mittels der Schleusenvorrichtung 3 in die Prozesskammer 2 eingeschleust. Die zu beschichtenden Substrate 6 werden in einem Substratmagazin in die Prozesskammer 2 eingeschleust und das Anlagemodul 18 generiert basierend auf dem gespeicherten Rezept und den gemessenen Beschichtungsparameter die Anlageparameter. Das gespeicherte Rezept wird gemäss dem Eingaben am Human Machine Interface 41 auf eine Anzahl Substrate 6 angewendet. Übersteigt die Anzahl der Substrate 6 die Ladekapazität des Substratmagazin, so werden entsprechend zusätzliche Ein- und Ausschleusen von Substraten 6 mittels der Schleusenvorrichtung 3 durchgeführt.

Das Elementmodul 18 weist Funktionselementparameter 20, eine Bestimmungseinheit und einen Schwellwert auf, wobei der Funktionselementparameter 20 mindestens eine Anzahl mit einem Funktionselement 1 durchgeführte Beschichtungen und/oder Anzahl mit einem Funktionselement 19 beschichtete Substrate 6 und/oder auf dem Funktionselement 19 gemessene Schichtdicke des Beschichtungsmaterials umfasst und die Bestimmungseinheit basierend auf dem Funktionselementparameter 20 und dem Schwellwert das Elementsteuersignal 13 zum automatischen Austausch des oder der Funktionselemente 19 generiert und mittels der Anlageschnittstelle 13 an die Beladevorrichtung 7 und die Schleusenvorrichtung 3 sendet.

Referenzliste

1 Beschichtungsanlage Prozesskammer Schleusenvorrichtung

5 Substrathalter

6 Substrat

7 Beladevorrichtung

9 Beschichtungsvorrichtung

10 Steuereinheit

12 Elementsteuersignal

13 Beschichtungsparameter

14 Steuerparameter

15 Anlageschnittstelle

16 Anlagemodul

17 Schichtsystemdatenbank

18 Elementmodul

19 Funktionselemente

20 Funktionselementparameter

21 Identifikation

22 Elementschichtdicke

23 Elementschichtenanzahl

24 Elementspeicher

25 Selektionsmodul

26 Elementparameter

27 Bestimmungseinheit

28 Schichtindikator

29 Beschichtungsrezept

30 Elementkriterium

31 Prozessparameter

33 Schwellwert

34 Erste Beladeschleuse 35 Zweiten Beladeschleuse

36 Lagervorrichtung

37 Schichtenparameter

38 Substratparameter 39 Elementsteuersignal

40 Schichtsensor

41 Human Machine Interface

42 Antrieb

43 Magnetron-Sputterkathode 44 Vakuumpumpe

45 Schichtdicke

46 Schichtanzahl

Claims

Ansprüche

1. Beschichtungsanlage (1 ) zum Beschichten von Substraten (6) umfassend eine vakuumierbaren Prozesskammer (2), eine Schleusenvorrichtung (3) zum Einschleusen und Ausschleusen der Substrate (6) in und von der Prozesskammer (2), einen, in der Prozesskammer (2) angebrachten Substrathalter (5), wobei zum Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einem Substrat (6) mit einer Beschichtungsvorrichtung (9), die Substrate (6) lösbar am Substrathalter (5) positionierbar sind, einer Beladevorrichtung (9) zum automatischen Beladen und Entladen des Substrathalters (5) mit den Substraten (6), und eine Steuereinheit (10) zum regelbaren Steuern der Beschichtungsvorrichtung (9) basierend auf gemessenen Beschichtungsparameterwerten des aufgebrachten Beschichtungsmaterial mindestens umfassend eine aufgebrachte Schichtdicke und/oder eine Anzahl Beschichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsanlage (1 ) mehrere Funktionselemente (19) umfasst, welche mittels einer Funktionselementhalterung wiederentfernbar am Substrathalter (5) festlegbar sind, wobei die Substrate (6) während der Beschichtung lösbar an Funktionselementen (19) positionierbar sind, und dass die Steuereinheit (10) speicherbare Funktionselementparameter (20) umfasst mindestens umfassend Anzahl mit einem Funktionselement (19) durchgeführte Beschichtungen und/oder Anzahl mit einem Funktionselement (19) beschichtete Substrate (6) und/oder auf dem Funktionselement (19) gemessene Schichtdicke des Beschichtungsmaterials, wobei ein Funktionselement (19) basierend auf den gemessenen Funktionselementparameter (20) mittels der von der Steuereinheit (10) geregelten Beladevorrichtung (9) unabhängig von Substraten (6) automatisch austauschbar ist.

2. Beschichtungsanlage (1 ) zum Beschichten von Substraten (6) gemäss Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsanlage (1 ) eine Lagervorrichtung (36) zur Lagerung wenigstens eines der Funktionselemente (19) aufweist.

3. Beschichtungsanlage (1 ) zum Beschichten von Substraten (6) nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) ein Elementsteuersignal (39) umfasst, wobei Elementsteuersignal (39) durch die Steuereinheit (10) basierend auf wenigstens einem Funktionselementparameter (20) generierbar ist und die Schleusenvorrichtung (3) und die Beladevorrichtung (9) durch das Elementsteuersignal (12) steuerbar sind.

4. Beschichtungsanlage (1 ) zum Beschichten von Substraten (6) nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsanlage (1 ) eine zweite Schleusenvorrichtung zum Einschleusen und Ausschleusen der Funktionselemente (19) aus der Prozesskammer (2) umfasst.

5. Beschichtungsanlage (1 ) zum Beschichten von Substraten (6) nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionselemente (20) einen Substrathaltering und/oder ein Testglas und/oder eine Substratlagerring und/oder ein Deckglas umfassen.

6. Beschichtungsanlage (1 ) zum Beschichten von Substraten (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsanlage (1 ) einen Schichtsensor (40) zur Schichtdickenmessung umfasst.

7. Beschichtungsanlage (1 ) zum Beschichten von Substraten (6) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtsensor (40) einen optischer Sensor umfasst.

8. Beschichtungsanlage (1 ) zum Beschichten von Substraten (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) eine Schichtsystemdatenbank (17) mit wenigstens einem Beschichtungsrezept (29) aufweist, wobei das Beschichtungsrezept (29) eine Identifikation wenigstens eines Funktionselementes und/oder die Schichtcharakteristik des Schichtaufbaus (8) aufweist.

9. Beschichtungsanlage (1 ) zum Beschichten von Substraten (6) nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) ein Human Machine Interface (41 ) zur Darstellung wenigstens eines Funktionselementparameters (20) aufweist.

10. Verfahren zum Beschichten von Substraten (6) mittels einer Beschichtungsanlage (1 ), wobei mittels einer Schleusenvorrichtung (3) zu beschichtende Substrate (6) in eine vakuumierbare Prozesskammer (2) der Beschichtungsanlage (1 ) eingeschleust werden und nach der Beschichtung mittels der Schleusenvorrichtung (3) aus der vakuumierbare Prozesskammer (2) ausgeschleust werden, wobei die zu beschichtende Substrate (6) mittels eines Substrathalter (5) während der Beschichtung gehalten werden, wobei mittels einer durch eine Steuereinheit (10) geregelte Beladevorrichtung (9) des Substrathalters (5) die Substrate (6) zur Beschichtung automatisch auf dem Substrathalter (5) positioniert werden und nach der Beschichtung vom Substrathalter (5) entladen werden, und wobei mittels einer Beschichtungsvorrichtung (8) der Beschichtungsanlage (1 ) die Substrate (6) Beschichtungsmaterial auf den Substrate (6) aufgebracht wird, wobei die Beschichtungsvorrichtung (8) mittels einer Steuereinheit (10) automatisch basierend auf gemessenen Beschichtungsparameterwerten der Substrate (6) mindestens umfassend auf ein Substrates (6) aufgebrachte Schichtdicke und/oder Anzahl Beschichtungen eines Substrates (6) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Beladevorrichtung (9) Funktionselemente (19) wiederentfernbar am Substrathalter (5) positioniert werden, wobei die Substrate (6) zur Beschichtung an den Funktionselemente (19) mittels der Beladevorrichtung (9) lösbar positioniert werden, und dass Funktionselemente (19) basierend auf gemessenen Funktionselementparameter (20) mindestens umfassend Anzahl mit einem Funktionselement (19) durchgeführte Beschichtungen und/oder Anzahl mit einem Funktionselement (19) beschichtete Substrate (6) mittels der von der Steuereinheit (10) geregelten Beladevorrichtung (9) automatisch ausgetauscht werden, wobei ein Funktionselement (19) jeweils für Beschichtung mehrerer Substrate (6) auf dem Substrathalter (5) positioniert wird.

1 1 . Verfahren zum Beschichten von Substraten (6) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) basierend auf wenigstens einem Funktionselementparameter (20) ein Elementsteuersignal (12) zur Steuerung des Austausch der Funktionselemente (19) generiert.

12. Verfahren zum Beschichten von Substraten (6) nach den Ansprüchen 10 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) mit der Schleusenvorrichtung (3) kommuniziert und basierend auf dem Elementsteuersignal (12) ein Einschleusen und Ausschleusen der Funktionselemente (19) durch die Schleusenvorrichtung (3) regelt.

13. Verfahren zum Beschichten von Substraten (6) nach den Ansprüchen 10 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) mit der der Beladevorrichtung (9) und der Schleusenvorrichtung (9) kommuniziert und mittels dem Elementsteuersignal (13) das Austauschen der Funktionselemente (19) durch die Beladevorrichtung (9) und die Schleusenvorrichtung (3) regelt, wobei die Funktionselemente (19) durch die Beladevorrichtung (9) vom Substrathalter (5) und/oder dem Innenraum der Prozesskammer (2) Beladen und Entladen werden und die Funktionselemente (19) in einer Lagervorrichtung (36) lagerbar sind.

14. Verfahren zum Beschichten von Substraten (6) nach den Ansprüchen 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionselemente (19) und die Substrate (6) separat in die Prozesskammer (2) einschleusbar und ausschleusbar sind.