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DE202016105926U1 - Prozessieranordnung, Vakuumanordnung und Transportanordnung - Google Patents

Prozessieranordnung, Vakuumanordnung und Transportanordnung Download PDF

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DE202016105926U1
DE202016105926U1 DE202016105926.7U DE202016105926U DE202016105926U1 DE 202016105926 U1 DE202016105926 U1 DE 202016105926U1 DE 202016105926 U DE202016105926 U DE 202016105926U DE 202016105926 U1 DE202016105926 U1 DE 202016105926U1
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Abstract

Transportanordnung (100), aufweisend: • eine drehbar gelagerte Prozessierrolle (122p) zum Transportieren eines Substrats entlang eines Transportpfads (111); • eine Zwischenführungsanordnung (142) mit mehreren drehbar gelagerten Führungsrollen (122), mittels welcher der Transportpfad (111) in einem ersten Bereich von der Prozessierrolle (122p) weg und in einem zweiten Bereich zu der Prozessierrolle (122p) hin geführt ist; • wobei ein Abschnitt (111a, 111b, 111c) des Transportpfads (111), welcher aus dem ersten Bereich in den zweiten Bereich verläuft, einen Abstand von der Prozessierrolle (122p) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Prozessieranordnung, eine Vakuumanordnung und eine Transportanordnung.
  • Im Allgemeinen kann ein Substrat, beispielsweise ein Glassubstrat, ein Metallsubstrat und/oder ein Polymersubstrat, behandelt (prozessiert), z.B. beschichtet werden, so dass die chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften des Substrats verändert werden können. Zum Beschichten eines Substrats können verschiedene Beschichtungsverfahren durchgeführt werden, wie beispielsweise eine Gasphasenabscheidung, z.B. eine chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder eine physikalische Gasphasenabscheidung (PVD).
  • Im Allgemeinen können flexible Substrate in Form eines Bands (z.B. Metallband, Folienband oder Glasband) in einer Durchlaufanlage prozessiert, z.B. in einer Folienbeschichtungsanlage beschichtet (und/oder anderweitig behandelt), werden. Dabei kann beispielsweise ein Bandsubstrat mittels einer Transportanordnung durch einen Beschichtungsbereich hindurch transportiert werden. Die Transportanordnung kann beispielsweise derart eingerichtet sein, dass das Bandsubstrat von Rolle-zu-Rolle (auch als R2R bezeichnet) prozessiert wird, wobei das Bandsubstrat von einem ersten Substrat-Wickel abgewickelt wird, durch den Beschichtungsbereich hindurch transportiert wird, und nach dem Beschichten auf einen zweiten Substrat-Wickel wieder aufgewickelt wird (auch als Umwickeln bezeichnet). Dabei kann die Beschichtungsanlage eine Vakuumkammer aufweisen, so dass das Bandsubstrat im Vakuum beschichtet werden kann.
  • Beispielsweise kann eine Vakuumbeschichtungsanlage genutzt werden, um eine Schicht oder mehrere Schichten mittels einer chemischen und/oder physikalischen Gasphasenabscheidung auf einem Bandsubstrat abzuscheiden. Um ein großflächiges Abscheiden auf entsprechend großflächigen Bandsubstraten effizient zu realisieren, kann das Bandsubstrat mittels Führungsrollen durch mehrere Beschichtungsbereiche hindurch umgewickelt werden, wobei während des Transports des Substrats durch die Anlage hindurch in jedem Beschichtungsbereich der Beschichtungsanlage ein Beschichtungsprozess durchgeführt werden kann. Während des Beschichtens kann das Substrat mittels einer Prozessierrolle temperiert werden, um z.B. in das Substrat eingetragene Wärmeenergie abzuführen und/oder das Substrat bei einer vorgegebenen Temperatur zu halten.
  • Herkömmlicherweise werden In-Situ-Messeinrichtungen vor und/oder nach dem Prozessbereich (in dem die Prozesswalze angeordnet ist) angeordnet und im Wickelwerk der Anlagen untergebracht. Dies geht darauf zurück, dass die Umschlingung, d.h. die Strecke entlang der das Substrat über die Prozessierrolle geführt wird, begrenzt ist und daher die Strecke aus Kostengründen vordergründig zum Prozessieren verwendet wird. Damit kann jedoch immer nur die Gesamtheit aller aufgebrachten Schichten vermessen werden. Werden transparente (z.B. keramische) Schichten gesputtert und in den folgenden Kompartments optisch dichte Schichten, wie beispielsweise aus Kupfer, aufgebracht, kann anschließend die Transparenz der keramischen Schicht nur noch verfälscht oder nicht mehr gemessen werden.
  • Eine Anforderung an eine Vakuumbeschichtungsanlage kann allerdings sein, dass eine Charakterisierung jeder einzelnen Schicht erfolgen soll. Herkömmlicherweise müssen die einzelnen Beschichtungsprozesse dazu räumlich und/oder zeitlich getrennt werden, also z.B. auf zwei Prozessierrollen oder zwei Prozessdurchläufe verteilt werden, um dazwischen einen Messvorgang zu ermöglichen. Dies erhöht die Anlagengröße und die Zeit, die zum Beschichten benötigt wird, was zusätzliche Kosten verursacht.
  • Alternativ kann herkömmlicherweise das Substrat auf der Prozessierrolle aufliegend optisch vermessen werden, indem das von der Prozessierrolle und dem darauf aufliegenden Substrat zurückgeworfene Licht analysiert wird. Dabei kann die Oberfläche der Prozessierrolle als Referenz dienen, d.h. der Teil des Lichtes, welcher das Substrat durchdringt und von der Prozessierrolle selbst zurückgeworfen wird. Dieser Messprozess ist allerdings fehleranfällig, da sich die Oberfläche der Prozessierrolle im Verlauf der Beschichtung verändern kann, was nur schwer zu kalibrieren ist. Ebenso sind für eine solche Messgeometrie andere Messgrößen, wie elektrische Eigenschaften der Schicht, nur schwer zugänglich.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wurde erkannt, dass ein flexiblerer, zuverlässigerer und universellerer Messprozess mehr Raum benötigt, um z.B. das Substrat ohne störende Einflüsse vermessen zu können. Anschaulich wurde erkannt, dass der zusätzliche Raum für den Messprozess zwar den verfügbaren Platz zum Prozessieren reduziert, dafür allerdings auf eine räumliche und/oder zeitliche Separation der Beschichtungsprozesse verzichtet werden kann, was den verlorenen Platz wieder kompensiert.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden eine Prozessieranordnung, eine Vakuumanordnung und eine Transportanordnung bereitgestellt, welche einen flexibleren, zuverlässigeren und universelleren Messprozess ermöglichen.
  • Anschaulich wird gemäß verschiedenen Ausführungsformen eine Zwischenführungsanordnung bereitgestellt, mittels welcher das über die Prozessierrolle geführte Substrat von dieser abgehoben und wieder an diese anlegt werden kann, so dass das Substrat dazwischen in freihängender Konfiguration (im sogenannten Freespan) transportiert wird. Damit fällt der Einfluss der Prozessierrolle auf den Messprozess, z.B. auf die Messung einer optischen und/oder elektrischen Größe, weg.
  • Dieser zwischengeschaltete Messprozess ermöglicht es, zuverlässigere Rückschlüsse auf die einzelnen Schichten bereitzustellen. Alternativ oder zusätzlich zu dem Messprozess kann die Zwischenführungsanordnung auch Raum für ein zusätzliches Prozessieren ermöglichen, bei dem eine freihängende Konfiguration des Substrats von Vorteil ist, z.B. wenn beidseitig prozessiert werden soll.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Zwischenführungsanordnung flexibel eingerichtet und/oder ausgerichtet sein oder werden, was es ermöglicht bereits bestehende Anlagen leichter umzurüsten und/oder an eine veränderte Prozessabfolge anzupassen und somit Kosten und Aufwand zu sparen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Transportanordnung Folgendes aufweisen: eine drehbar gelagerte Prozessierrolle zum Transportieren eines Substrats entlang eines Transportpfads; eine Zwischenführungsanordnung mit mehreren drehbar gelagerten Führungsrollen, mittels welcher der Transportpfad in einem ersten Bereich von der Prozessierrolle weg und in einem zweiten Bereich zu der Prozessierrolle hin geführt ist; wobei ein Abschnitt des Transportpfads, welcher aus dem ersten Bereich in den zweiten Bereich verläuft, einen Abstand von der Prozessierrolle aufweist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportanordnung ferner aufweisen: eine Lageranordnung (z.B. aufweisend ein Gelenk), mittels welcher die Zwischenführungsanordnung gelagert ist, wobei die Lageranordnung (z.B. das Gelenk) einen Rotationsfreiheitsgrad bereitstellt, gemäß dem die Zwischenführungsanordnung relativ zu der Prozessierrolle schwenkbar gelagert ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können eine Rotationsachse des Rotationsfreiheitsgrads und eine Drehachse der drehbar gelagerten Prozessierrolle gleich sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Zwischenführungsanordnung ferner aufweisen: eine Sensoranordnung zum Erfassen einer Messgröße in dem Abschnitt des Transportpfads. Beispielsweise kann die Sensoranordnung eine optische Durchgangsmessung bereitstellen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Messgröße eine (z.B. physikalische) Charakteristik des Substrats repräsentieren, z.B. eine Charakteristik einer Substratbeschichtung, wie etwa eine elektrische Größe (z.B. Schichtimpedanz, z.B. Schichtresistanz), eine Schichtausdehnung (z.B. Schichtdicke) und/oder eine optische Größe (z.B. Schichttransmission und/oder Schichtreflexion). Die Charakteristik des Substrats kann beispielsweise ein Prozessierfortschritt sein, d.h. die Messgröße kann repräsentieren wie stark ein Prozessieren fortgeschritten ist (d.h. wie stark dessen Wirkung ausgeprägt ist).
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zumindest ein Teil der Sensoranordnung zwischen dem Abschnitt und der Prozessierrolle angeordnet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Sensoranordnung zumindest einen optischen Sensor, einen magnetischen Sensor, und/oder zumindest einen elektrischen Sensor (z.B. einen induktiven Sensor, z.B. einen Wirbelstromsensor) aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Sensoranordnung einen Transmission-Sensor, Reflexion-Sensor und/oder einen Impedanz-Sensor (z.B. gemäß einem Wirbelstromverfahren) aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Führungsrollen zumindest eine (d.h. genau eine oder mehr als eine) Breitstreckrolle aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportanordnung ferner aufweisen: eine Temperiervorrichtung, welche mit einer Mantelfläche der Prozessierrolle zum Austauschen von thermischer Energie thermisch gekoppelt ist.
  • Die Temperiervorrichtung kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen eine Wärmequelle zum Zuführen von thermischer Energie zu der Mantelfläche und/oder eine Wärmesenke zum Entziehen von thermischer Energie von der Mantelfläche aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportanordnung ferner aufweisen: eine oder die Steuerung, welche eingerichtet ist, einen Austausch von thermischer Energie zwischen der Temperiervorrichtung und der Mantelfläche der Prozessierrolle zu steuern und/oder zu regeln. Der Austausch kann einen Zufluss von thermischer Energie zu der Mantelfläche der Prozessierrolle und/oder einen Abfluss von thermischer Energie von der Mantelfläche der Prozessierrolle aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung ferner eingerichtet sein, eine Temperatur der Prozessierrolle und/oder des Substrats zu erfassen und den Austausch von thermischer Energie mit der Prozessierrolle auf Grundlage der erfassten Temperatur zu steuern. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung eingerichtet sein, den Austausch von thermischer Energie mit der Prozessierrolle auf Grundlage der Messgröße zu steuern und/oder zu regeln.
  • Die Wärmequelle kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen einen Elektrowärme-Wandler aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Elektrowärme-Wandler kann beispielsweise einen Heizwiderstand aufweisen, z.B. eine Heizwendel oder einen Mantelrohrheizer. Dann kann der Elektrowärme-Wandler beispielsweise mittels einer Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Elektrowärme-Wandler einen Flächenwandler (z.B. einen Flächenheizer) aufweisen oder daraus gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich zu dem Elektrowärme-Wandler kann die Wärmequelle einen Stoffstromheizer (z.B. Fluidheizer) aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Stoffstromheizer kann eine Stoffstromleitung aufweisen, welche durch die Prozessierrolle hindurch verläuft. Die Stoffstromleitung kann einen Hohlraum aufweisen, durch welchen ein geheizter Stoffstrom (z.B. ein Fluidstrom) hindurch geführt werden kann. Der Stoffstrom kann beispielsweise ein strömendes Fluid (Heizfluid) aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. einen Flüssigkeitsstrom, z.B. Öl. Beispielsweise kann der Stoffstrom (z.B. ein Flüssigkeitsstrom) mittels des Elektrowärme-Wandlers geheizt werden. Damit kann eine größere thermische Leistung pro Fläche realisiert werden. Beispielsweise kann der Elektrowärme-Wandler in einem separaten Gehäuse angeordnet sein oder werden, z.B. außerhalb der Vakuumkammer.
  • Die Wärmesenke kann eingerichtet sein, die entzogene thermische Energie auf einen oder den Stoffstrom zu übertragen. Der Stoffstrom kann beispielsweise ein strömendes Fluid (Kühlfluid) aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. einen Flüssigkeitsstrom, z.B. Öl. Alternativ oder zusätzlich kann der Stoffstrom ein strömendes Gas (Kühlgas) aufweisen oder daraus gebildet sein, d.h. einen Gasstrom. Der Stoffstrom kann beispielsweise mittels einer Stoffstromleitung durch die Prozessierrolle hindurch geführt werden. Die Stoffstromleitung kann einen Hohlraum aufweisen, durch welchen der Stoffstrom hindurch geführt wird. Der Stoffstrom kann extern von der Prozessierrolle gekühlt werden, z.B. mittels einer Kühlvorrichtung, welche z.B. außerhalb der Vakuumkammer angeordnet ist.
  • Der Stoffstrom kann thermisch mit der Mantelfläche der Prozessierrolle gekoppelt sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumanordnung Folgendes aufweisen: eine Vakuumkammer, eine oder die in der Vakuumkammer angeordnete Transportanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die Vakuumkammer mehrere Vakuumbereiche aufweist, welche an die Prozessierrolle angrenzen (und diese zumindest teilweise umgeben); wobei die Zwischenführungsanordnung in einem Vakuumbereich (z.B. einen Prozessierbereich oder einem Gasseparationsbereich) der mehreren Vakuumbereiche angeordnet und/oder zwischen diesen schwenkbar gelagert ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumanordnung ferner aufweisen: eine Gasseparationsstruktur, welche die mehreren Vakuumbereiche voneinander gassepariert.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Prozessieranordnung Folgendes aufweisen: eine oder die Vakuumanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen, zumindest eine erste Prozessierquelle, welche in einem ersten Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet ist; zumindest eine zweite Prozessierquelle, welche in einem zweiten Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet ist (und beispielsweise eingerichtet sein kann, einen Transmissionsgrad und/oder eine elektrische Impedanz des Substrats zu verändern); wobei die Zwischenführungsanordnung der Vakuumanordnung in einem dritten Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet und/oder in diesen hinein schwenkbar ist, wobei der dritte Vakuumbereich zwischen dem ersten Vakuumbereich und dem zweiten Vakuumbereich angeordnet ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Prozessieranordnung Folgendes aufweisen: eine oder die Vakuumanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen, zumindest eine erste Beschichtungsmaterialquelle, welche in einem ersten Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet ist, zum Bilden einer ersten Schicht; zumindest eine zweite Beschichtungsmaterialquelle, welche in einem zweiten Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet ist, zum Bilden einer zweiten Schicht, wobei sich die zweite Schicht in ihrem Transmissionsgrad oder ihrer elektrischen Impedanz von der ersten Schicht unterscheidet; wobei die Zwischenführungsanordnung der Vakuumanordnung in einem dritten Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet und/oder in diesen hinein schwenkbar ist, wobei der dritte Vakuumbereich zwischen dem ersten Vakuumbereich und dem zweiten Vakuumbereich angeordnet ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine oder die Prozessieranordnung Folgendes aufweisen: eine oder die Vakuumanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen, zumindest eine Beschichtungsmaterialquelle, welche in einem Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet ist, zum Emittieren eines gasförmigen Beschichtungsmaterials in den Vakuumbereich.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine oder die Prozessieranordnung Folgendes aufweisen: zumindest eine erste Beschichtungsmaterialquelle, welche in einem ersten Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet ist, zum Bilden einer transparenten Schicht; zumindest eine zweite Beschichtungsmaterialquelle, welche in einem zweiten Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet ist, zum Bilden einer intransparenten Schicht; wobei die Zwischenführungsanordnung in einem dritten Vakuumbereich angeordnet ist, welche zwischen dem ersten Vakuumbereich und dem zweiten Vakuumbereich angeordnet ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung eingerichtet sein, das Bilden einer oder der ersten Schicht (auch als erster Beschichtungsprozess bezeichnet), welches in Transportrichtung vor der Zwischenführungsanordnung erfolgt, zu steuern und/oder zu regeln (z.B. auf Grundlage der Messgröße). Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung eingerichtet sein, das Bilden einer oder der zweiten Schicht (auch als zweiter Beschichtungsprozess bezeichnet), welcher in Transportrichtung nach der Zwischenführungsanordnung erfolgt, zu steuern und/oder zu regeln (z.B. auf Grundlage der Messgröße). Das Steuern und/oder Regeln kann beispielsweise mittels Anpassens eines elektrischen Parameters (wie Leistung, Frequenz, Spannung) und/oder eines Umgebungsparameters (wie Prozessgaszusammensetzung, Gasnormvolumenstrom, Temperatur, Druck, usw.) erfolgen. Optional kann die Steuerung eingerichtet sein, eine Transportgeschwindigkeit des Substrats zu steuern und/oder zu regeln (z.B. auf Grundlage der Messgröße).
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können auch mehrere Zwischenführungsanordnungen verwendet werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine oder jede Zwischenführungsanordnung drei oder mehr Führungsrollen aufweisen, z.B. vier Führungsrollen, fünf Führungsrollen oder sechs Führungsrollen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können zwei Führungsrollen der Zwischenführungsanordnung, welche der Prozessierrolle benachbart gelegen sind, ein erstes Rollenpaar bilden. Optional können zwei zusätzliche Führungsrollen (wenn vorhanden) der Zwischenführungsanordnung, zwischen denen und der Prozessierrolle das erste Rollenpaarangeordnet ist, ein zweites Rollen-Paar bilden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Führungsrollen des ersten Rollenpaars einen ersten Abstand voneinander aufweisen, welcher verschieden (z.B. kleiner) ist, als ein zweiter Abstand der Führungsrollen des zweiten Rollenpaars voneinander. Beispielsweise kann der erste Abstand in einem Bereich von ungefähr 1 cm (Zentimeter) bis ungefähr 30 cm sein, z.B. weniger als ungefähr 20 cm, z.B. weniger als ungefähr 10 cm.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich zu der Sensoranordnung eine Prozessieranordnung verwendet werden zum (z.B. beidseitigen) Prozessieren, z.B. zum Heizen, Reinigen und/oder Bestrahlen, des Substrats.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine oder die Transportanordnung mehrere Umwickelrollen und die Prozessierrolle aufweisen, von denen ein Transportpfad definiert wird, zum Umwickeln eines Substrats zwischen den mehreren Umwickelrollen entlang des Transportpfads, welcher mittels der zumindest einen Führungsrolle gekrümmt ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine oder jede Umwickelrolle der Transportanordnung eine drehbar gelagerte Wickelhülsenkupplung aufweisen. Die oder jede Wickelhülsenkupplung kann beispielsweise zum Ankuppeln einer Wickelhülse eingerichtet sein, auf die oder von der ein flexibles Substrat gewickelt werden soll, d.h. darauf aufgewickelt und/oder davon abgewickelt werden soll. Alternativ oder zusätzlich kann die oder eine Wickelhülsenkupplung zum Ankuppeln einer Wickelhülse eingerichtet sein, mittels derer eine Zwischenschicht aufgenommen und/oder vorgehalten werden soll.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportanordnung ferner aufweisen: ein Antriebssystem zum Antreiben der Umwickelrolle bzw. deren Wickelhülsenkupplung zumindest einer Führungsrolle der Zwischenführungsanordnung und/oder der Prozessierrolle. Dazu kann das Antriebssystem mehrere (z.B. mindestens zwei, drei oder vier) Antriebe aufweisen, von denen jeder Antrieb mit einer anzutreibenden Transportrolle (z.B. der zumindest einen Führungsrolle, der Umwickelrolle oder der Prozessierrolle) gekuppelt ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zumindest eine Führungsrolle der Zwischenführungsanordnung zumindest einer von folgenden Führungsrollen-Typen sein: ein Umlenkrolle; eine Breitstreckrolle; eine Messrolle und/oder eine Zugrolle. Zumindest die Zugrolle kann eine angetriebene (d.h. aktive) Führungsrolle sein. Alternativ oder zusätzlich können die Umlenkrolle, die Breitstreckrolle und/oder die Messrolle eine antriebslose (d.h. passive) Führungsrolle sein.
  • Das Breitstrecken kann verstanden werden als Erzeugung einer mechanischen Zugspannung (z.B. mittels einer Kraft auf die zwei Randbereiche des Substrats, welche voneinander weg gerichtet sind), welche quer zur Transportrichtung ist. Gemäß der Größe des Elastizitätsmoduls des Substrats und/oder vorliegender Falten, kann das Substrat auf die mechanische Zugspannung mit einer Streckung (der sogenannten Breitstreckung) antworten, d.h. mit einer Verbreiterung Substrats.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren Folgendes aufweisen: Transportieren eines Substrats mittels einer Prozessierrolle (z.B. darauf aufliegend) durch ein Vakuum hindurch; Ablösen des Substrats in einem ersten Bereich von der Prozessierrolle; Anlegen des Substrats in einem zweiten Bereich an die Prozessierrolle; und Transportieren des Substrats aus dem ersten Bereich in den zweiten Bereich mit einem Abstand von der Prozessierrolle.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können mehrerer Führungsrollen verwendet werden zum Ablösen eines Substrats in einem ersten Bereich von der Prozessierrolle; zum Anlegen des Substrats in einem zweiten Bereich an die Prozessierrolle; und zum Transportieren des Substrats aus dem ersten Bereich in den zweiten Bereich mit einem Abstand von der Prozessierrolle.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können mehrerer Führungsrollen zum Bilden eines Hohlraums, welcher von einer Prozessierrolle und einem Substrat umgeben ist, verwendet werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1A und 1B jeweils eine Transportanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Queransicht;
  • 2 und 3 jeweils eine Zwischenführungsanordnung in verschiedenen Konfigurationen gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
  • 4A eine Vakuumanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Queransicht;
  • 4B eine Prozessieranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Queransicht;
  • 5A und 5B jeweils eine Prozessieranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Queransicht;
  • 6 eine Prozessieranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Queransicht; und
  • 7 ein Verfahren gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagram.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung (z.B. ohmsch und/oder elektrisch leitfähig, z.B. einer elektrisch leitfähigen Verbindung), eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Begriff "gekoppelt" oder "Kopplung" im Sinne einer (z.B. mechanischen, hydrostatischen, thermischen und/oder elektrischen), z.B. direkten oder indirekten, Verbindung und/oder Wechselwirkung verstanden werden. Mehrere Elemente können beispielsweise entlang einer Wechselwirkungskette miteinander gekoppelt sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann "gekuppelt" im Sinne einer mechanischen (z.B. körperlichen bzw. physikalischen) Kopplung verstanden werden, z.B. mittels eines direkten körperlichen Kontakts. Eine Kupplung kann eingerichtet sein, eine mechanische Wechselwirkung (z.B. Kraft, Drehmoment, etc.) zu übertragen.
  • Im Zusammenhang mit vakuumerzeugenden oder vakuumerhaltenden Vakuumkomponenten (z.B. einer Pumpe, einer Kammer, einer Leitung, einem Ventil, usw.) kann der Begriff "gekoppelt" oder "Kopplung" im Sinne einer Verbindung zu einem gemeinsamen Vakuumsystem verstanden werden. Die Komponenten des Vakuumsystems können eingerichtet sein, mittels der Kopplung untereinander ein Gas austauschen, wobei die Kopplung von einem Äußeren des Vakuumsystems gassepariert sein kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Steuerung eine nach vorn gerichtete Steuerstrecke aufweisen und somit anschaulich eine Ablaufsteuerung implementieren, welche eine Eingangsgröße in eine Ausgangsgröße umsetzt. Die Steuerstrecke kann aber auch Teil eines Regelkreises sein, so dass eine Regelung implementiert wird. Die Regelung weist im Gegensatz zu der reinen Vorwärts-Steuerung eine fortlaufende Einflussnahme der Ausgangsgröße auf die Eingangsgröße auf, welche durch den Regelkreis bewirkt wird (Rückführung). Mit anderen Worten kann alternativ oder zusätzlich zu der Steuerung eine Regelung verwendet werden bzw. alternativ oder zusätzlich zu dem Steuern ein Regeln erfolgen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Prozessieren (auch als Behandeln bezeichnet) eines Substrats (z.B. eines Bandsubstrats) erfolgen und mindestens eines von Folgendem aufweisen: Reinigen des Substrats, Beschichten des Substrats, Bestrahlen (z.B. mittels Licht, kohärentes Licht, UV-Licht, Teilchen, Elektronen, Ionen, usw.) des Substrats, Modifizieren der Oberfläche des Substrats, Erwärmen des Substrats, Ätzen des Substrats und Glimmen des Substrats.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sein oder werden (auch als Bilden einer Schicht bezeichnet). Das Beschichtungsmaterial kann zumindest ein Material der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: ein Metall; ein Übergangsmetall, ein Oxid (z.B. ein Metalloxid oder ein Übergangsmetalloxid); ein Dielektrikum; ein Polymer (z.B. ein Kohlenstoff-basiertes Polymer oder ein Silizium-basiertes Polymer); ein Oxinitrid; ein Nitrid; ein Karbid; eine Keramik; ein Halbmetall (z.B. Kohlenstoff); ein Perowskit; ein Glas oder glasartiges Material (z.B. ein sulfidisches Glas); einen Halbleiter; ein Halbleiteroxid; ein halborganisches Material, und/oder ein organisches Material. Das Beschichtungsmaterial zum Beschichten des Substrats kann mittels einer Beschichtungsmaterialquelle bereitgestellt sein oder werden, z.B. in einem gasförmigen Zustand.
  • Die Beschichtungsmaterialquelle kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen zum Beschichten zumindest eines Substrats eingerichtet sein, welches z.B. z.B. auf der Prozessierrolle aufliegt. Beispielsweise kann die Beschichtungsmaterialquelle zum Bereitstellen eines gasförmigen Beschichtungsmaterials (z.B. ein Materialdampf) und/oder flüssigen Beschichtungsmaterials eingerichtet sein, welches z.B. auf dem zumindest einen Substrat zum Bilden einer Schicht abgeschieden werden kann. Eine Beschichtungsmaterialquelle kann zumindest eines von Folgendem aufweisen: eine Sputtervorrichtung, eine thermisch-Verdampfen-Vorrichtung (z.B. einen Laserstrahlverdampfer, einen Lichtbogenverdampfer, einen Elektronenstrahlverdampfer und/oder einen thermischen Verdampfer), eine Präkursorgasquelle, einen Flüssigphasenzerstäuber. Eine Sputtervorrichtung kann zum Zerstäuben des Beschichtungsmaterials mittels eines Plasmas eingerichtet sein. Eine thermisch-Verdampfen Vorrichtung kann zum Überführen des Beschichtungsmaterials in einen gasförmigen Aggregatszustand mittels thermischer Energie eingerichtet sein. Je nach der Beschaffenheit des Beschichtungsmaterials können ein Sublimieren und/oder ein Verdampfen des Beschichtungsmaterials erfolgen. Mit anderen Worten kann die thermisch-Verdampfen-Vorrichtung das Beschichtungsmaterial auch sublimieren. Ein Flüssigphasenzerstäuber kann zum Aufbringen eines Beschichtungsmaterials aus der Flüssigphase eingerichtet sein, z.B. einen Farbstoff aufweisend oder daraus gebildet.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat zumindest eines von Folgendem aufweisen oder daraus gebildet sein: eine Keramik, ein Glas, einen Halbleiter (z.B. einen amorphen, polykristallinen oder einkristallinen Halbleiter, z.B. Silizium), ein Metall (z.B. Aluminium, Kupfer, Eisen, Stahl, Platin, Gold, etc.) ein Polymer (z.B. Kunststoff) und/oder eine Mischung verschiedener Materialien, wie z.B. ein Verbundwerkstoff (z.B. Kohlenstofffaser-verstärkter-Kohlenstoff, oder Kohlenstofffaser-verstärkter-Kunststoff).
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat eine Kunststofffolie, eine Halbleiterfolie, eine Metallfolie und/oder eine Glasfolie aufweisen oder daraus gebildet sein, und optional beschichtet sein oder werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat Fasern aufweisen, z.B. Glasfasern, Kohlenstofffasern, Metallfasern und/oder Kunststofffasern, z.B. in Form eines Gewebes, eines Netzes, eines Gewirks, Gestricks oder als Filz bzw. Flies.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Substrat als Band (auch als Bandsubstrat bezeichnet) von Rolle-zu-Rolle transportiert werden (d.h. zwischen den Umwickelrollen umgewickelt werden). Das Bandsubstrat kann beispielsweise eine Breite (Ausdehnung quer zur Transportrichtung) in einem Bereich von ungefähr 30 cm bis ungefähr 500 cm aufweisen oder eine Breite von mehr als ungefähr 500 cm. Ferner kann das Bandsubstrat flexibel sein. Anschaulich kann ein Bandsubstrat ein beliebiges Substrat sein, welches auf eine Rolle aufgewickelt werden kann und/oder beispielsweise von Rolle-zu-Rolle prozessiert werden kann. Das Bandsubstrat kann je nach Elastizität des verwendeten Materials eine Materialstärke (auch als Substratdicke bezeichnet) in einem Bereich von ungefähr einigen Mikrometern (z.B. von ungefähr 1 µm) bis ungefähr einigen Millimetern (z.B. bis ungefähr 10 mm) aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 0,01 mm bis ungefähr 3 mm. Die Führungsrollen und/oder Prozessierrolle können axial eine größere Ausdehnung aufweisen sein, als das Substrat breit ist.
  • Ferner kann die hierin beschriebene Transportanordnung derart eingerichtet sein, dass eine vordefinierte Zugspannung (auch als Bandzug bezeichnet) entlang der Transportrichtung auf das Bandsubstrat gebracht wird. Beispielsweise kann eine Führungsrolle der Transportanordnung aufgrund der vordefinierten Masse der Rolle eine vordefinierte Zugspannung erzeugen und/oder deren Drehzahl gesteuert und/oder geregelt sein oder werden.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung kann ein Metall (auch als metallischer Werkstoff bezeichnet) zumindest ein metallisches Element (d.h. ein oder mehrere metallische Elemente) aufweisen (oder daraus gebildet sein), z.B. zumindest ein Element aus der Folgenden Gruppe von Elementen: Kupfer (Cu), Eisen (Fe), Titan (Ti), Nickel (Ni), Silber (Ag), Chrom (Cr), Platin (Pt), Gold (Au), Magnesium (Mg), Aluminium (Al), Zirkonium (Zr), Tantal (Ta), Molybdän (Mo), Wolfram (W), Vanadium (V), Barium (Ba), Indium (In), Calcium (Ca), Hafnium (Hf), Samarium (Sm), Silber (Ag), und/oder Lithium (Li). Ferner kann ein Metall eine metallische Verbindung (z.B. eine intermetallische Verbindung oder eine Legierung) aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. eine Verbindung aus zumindest zwei metallischen Elementen (z.B. aus der Gruppe von Elementen), wie z.B. Bronze oder Messing, oder z.B. eine Verbindung aus zumindest einem metallischen Element (z.B. aus der Gruppe von Elementen) und mindestens einem nichtmetallischen Element (z.B. Kohlenstoff), wie z.B. Stahl.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Kammergehäuse eine Kammer oder mehrere Kammern aufweisen. Das Kammergehäuse kann beispielsweise zum Bereitstellen eines Unterdrucks oder eines Vakuums (d.h. als Vakuumkammergehäuse eingerichtet) mit einer Pumpenanordnung, z.B. einer Vakuumpumpenanordnung, (z.B. gasleitend) gekoppelt sein und derart stabil eingerichtet sein, dass diese dem Einwirken des Luftdrucks im abgepumpten Zustand standhält. Die Pumpenanordnung (aufweisend zumindest eine Vakuumpumpe, z.B. eine Hochvakuumpumpe, z.B. eine Turbomolekularpumpe) kann es ermöglichen, einen Teil des Gases aus dem Inneren der Prozessierkammer, z.B. aus dem Vakuumbereich, abzupumpen. Dementsprechend kann eine Vakuumkammer oder können mehrere Vakuumkammern in einem Kammergehäuse bereitgestellt sein. Mit anderen Worten kann das Kammergehäuse als Vakuumkammergehäuse eingerichtet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Kammergehäuse, z.B. eine darin bereitgestellte Vakuumkammer, derart eingerichtet sein, dass darin ein Druck in einem Bereich von ungefähr 10 mbar bis ungefähr 1 mbar (mit anderen Worten Grobvakuum) bereitgestellt werden kann, und/oder ein Druck in einem Bereich von ungefähr 1 mbar bis ungefähr 10–3 mbar (mit anderen Worten Feinvakuum), und/oder ein Druck in einem Bereich von ungefähr 10–3 mbar bis ungefähr 10–7 mbar (mit anderen Worten Hochvakuum) und/oder ein Druck von kleiner als Hochvakuum, z.B. kleiner als ungefähr 10–7 mbar.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden eine Prozessieranordnung, eine Vakuumanordnung und eine Transportanordnung bereitgestellt, welche für eine Vakuumbeschichtungsanlage, in welcher flexible Substrate beschichtet werden, verwendet werden können, z.B. einer Vakuumbeschichtungsanlage, bei der mehrere Sputterprozesse um eine Prozessierrolle herum in jeweiligen separaten Kompartments erfolgen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden für verschiedene Anlagenkonzepte, welche z.B. eine hohe Flexibilität bereitstellen, das heißt, dass diese in den Kompartments, welche um die Prozessierrolle herum angeordnet sind, unterschiedlich und/oder gemäß einer angestrebten Prozessabfolge umgerüstet werden können. Beispielsweise kann ein solches Anlagenkonzept eine Gleichteilung in Separations- und Prozessiersektionen aufweisen, welche für unterschiedlichste Anwendungen optimal konfiguriert werden können. Beim Optimieren der Prozessabfolge und gleichzeitig notwendiger Messung bestimmter Schichteigenschaften, wie beispielsweise Transmission und elektrischer Schichtwiderstand (auch als Schichtimpedanz bezeichnet), für einzelne Schichten, kann der Bedarf entstehen, diese Eigenschaften zwischen den Prozessen zu messen, welchen das Substrat im Verlauf des Transports über die Prozessierrolle unterzogen wird. Dadurch können Prozesse besser überwacht, nachgeführt und/oder geregelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann darauf verzichtet werden, die zu überwachenden Prozesse räumlich oder zeitlich voneinander zu separieren, was Platz, Zeit und Kosten spart.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden eine Prozessiersektion und/oder eine Gasseparationssektion von der Zwischenführungsanordnung belegt, wodurch darin kein Prozessieren des Substrats (auf der Prozessierrolle aufliegend) erfolgen kann. Anschaulich wird eine Prozess- oder Separationssektion „geopfert“, um darin das Substrat von der Prozessierrolle ablaufen zu lassen. Allerdings kann das Substrat darin über zusätzliche Führungsrollen (auch als Führungswalzen bezeichnet) geführt werden, was zwischen diesen ein Messung von Transmission oder Widerstand ermöglicht, bevor das Substrat wieder auf die Prozessierrolle (auch als Prozesswalze bezeichnet) aufläuft.
  • Die Führungsrollen der Zwischenführungsanordnung können optional schwenkbar gelagert sein oder werden, was es ermöglicht, diese in einer Sektion nach Wahl anzuordnen. Beispielsweise kann die Schwenkachse ihrer Aufnahme genau in der Drehachse der Prozessierrolle verlaufen. In derselben Aufnahme kann auch die Sensoranordnung (auch als Messtechnik bezeichnet) montiert sein, so dass deren räumliche Position relativ zu den Führungsrollen festgelegt und/oder in jeder Sektion gleich ist.
  • Weiterhin kann die Aufnahme der Führungsrollen in verschiedenen Positionen arretierbar sein, so dass die gesamte Einheit (d.h. Zwischenführungsanordnung und/oder optional die Sensoranordnung) in ein beliebiges Kompartment geschwenkt werden kann und die Prozessanordnung damit flexibel bleibt.
  • Ferner kann durch die Wahl entsprechender Führungsrollen (z.B. Konkavwalzen) eine zusätzliche Breitstreckwirkung im Prozessbereich erzielt werden. Damit kann der Bildung von Falten im Substrat entgegengewirkt werden, welche durch den Eintrag von Prozesswärme und Temperaturschwankungen angeregt wird. Anschaulich kann mittels der Breitstreckwirkung der Führungsrollen die Beeinträchtigung des Substrats aufgrund des Prozessierens minimiert werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren aufweisen: Umwickeln eines Substrats von einer ersten Umwickelrolle auf eine zweite Umwickelrolle durch einen Vakuumbereich hindurch; Prozessieren des Substrats in dem Vakuumbereich.
  • 1A veranschaulicht eine Transportanordnung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (z.B. mit Blickrichtung entlang einer Drehachsenrichtung 101 der Transportanordnung 100) und 1B die Transportanordnung 100 mit eingelegtem Substrat 102 in einer Umwickelkonfiguration 100b in der schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportanordnung 100 mehrere drehbar gelagerte Umwickelrollen 112a, 112b, 112c aufweisen, z.B. mindestens oder genau zwei Umwickelrollen 112a, 112b oder mindestens oder genau drei Umwickelrollen 112a, 112b, 112c. Jede Umwickelrolle 112a, 112b, 112c der mehreren Umwickelrollen 112a, 112b, 112c kann zum Aufnehmen und Lagern (Ankuppeln) einer Wickelhülse eingerichtet sein. Jede Umwickelrolle der mehreren Umwickelrollen 112a, 112b, 112c kann um eine Drehachse 101a drehbar gelagert sein.
  • Eine Wickelhülse (auch als Spule bezeichnet) kann als rohrförmiger Träger verstanden werden, mittels dessen ein flexibles Material in Form einer Wicklung gelagert oder umgewickelt, d.h. zu einer Wicklung aufgewickelt oder von einer Wicklung abgewickelt, werden kann. Das flexible Material kann beispielsweise ein Substrat 102 bilden oder zumindest Teil dessen sein, welches später prozessiert werden soll. Beispielsweise kann mittels einer Wickelhülse ein Substrat 102 umgewickelt, z.B. darauf aufgewickelt oder davon abgewickelt, werden (auch als Substrat-Wickelhülse bezeichnet). Das flexibles Substrat 102 kann zwischen zwei Umwickelrollen 112a, 112b der mehreren Umwickelrollen 112a, 112b, 112c umgewickelt werden, z.B. von einer ersten Umwickelrolle auf eine zweite Umwickelrolle oder andersherum.
  • Alternativ oder zusätzlich kann ein flexibles Material eine optionale Zwischenschicht 104 bilden oder zumindest Teil dieser sein. Die Zwischenschicht kann zwischen einzelnen Lagen einer Wicklung 102w des Substrats 102 (auch als Substrat-Wicklung 102w bezeichnet) angeordnet sein oder werden. Mit anderen Worten können das Substrat 102 und die Zwischenschicht 104 ineinander gewickelt sein oder werden. Mittels der Zwischenschicht 104 kann ein körperlicher Kontakt einzelner Lagen der Substrat-Wicklung 102w verhindert werden, was das Substrat 102 und/oder dessen Beschichtung schont.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mittels zumindest einer zusätzlichen Wickelhülse die optionale Zwischenschicht 104 umgewickelt, z.B. darauf aufgewickelt oder davon abgewickelt, werden (auch als Zwischenschicht-Wickelhülse bezeichnet). Zumindest eine optionale zusätzliche Umwickelrolle 112c der mehreren Umwickelrollen 112a, 112b, 112c kann dafür vorgesehen sein, die optionale Zwischenschicht 104 umzuwickeln, d.h. von aus einer Substrat-Wicklung 102w heraus zu wickeln und/oder in eine Substrat-Wicklung 102w hinein zu wickeln. Die Zwischenschicht 104 kann beispielsweise zu einer Zwischenschicht-Wicklung 104w aufgewickelt und/oder von dieser abgewickelt werden. Alternativ kann die Zwischenschicht 104 zwischen den zwei Substrat-Wickeln 102w umgewickelt werden.
  • Ferner kann die Transportanordnung 100 zumindest eine drehbar gelagerte Prozessierrolle 122p aufweisen. Die zumindest eine Prozessierrolle 122p kann um eine Drehachse 101a drehbar gelagert sein.
  • Die Prozessierrolle 122p kann beispielsweise einen gekrümmten Transportpfad 111 definieren (verschiedene Möglichkeiten gestrichelt veranschaulicht), entlang dessen das Umwickeln 111w erfolgen kann. Das Substrat 102 kann mittels der zumindest einen drehbar gelagerten Prozessierrolle 122p umgelenkt, geführt und/oder gezogen werden.
  • Ferner kann die Transportanordnung 100 zumindest eine Zwischenführungsanordnung 142 mit mehreren Führungsrollen 122 aufweisen, welche neben der Prozessierrolle 122p angeordnet ist. Die zumindest eine Zwischenführungsanordnung 142 kann zum Abheben des Substrats 102 von der zumindest einen Prozessierrolle 122p und Anlegen des Substrats 102 an dieselbe zumindest eine Prozessierrolle 122p eingerichtet sein.
  • Das Umlenken des Transportpfads 111 mittels der zumindest einen drehbar gelagerten Prozessierrolle 122p und/oder jeder Führungsrolle der Zwischenführungsanordnung 142 kann einen Winkel aufweisen (anschaulich die Differenz aus einlaufendem Transportpfad 111 und auslaufendem Transportpfad 111). Der Winkel kann auch als Umschlingung bezeichnet werden. Die Umschlingung jeder Führungsrolle 122 kann beispielsweise größer sein als ungefähr 10°, 20°, 30°. Die Umschlingung der Prozessierrolle 122p kann beispielsweise größer sein die jeder Führungsrolle 122 oder als ungefähr 45°, 60°, 90°, 120° oder 180°.
  • Die Transportanordnung 100 kann beispielsweise eine oder mehrere Zwischenführungsanordnung 142 gemäß verschiedenen Ausführungsformen aufweisen.
  • 2 veranschaulicht eine Zwischenführungsanordnung 142 in einer ersten Konfiguration 200 und 3 eine ähnliche Zwischenführungsanordnung 142 in einer zweiten Konfiguration 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Detailansicht (mit Blickrichtung entlang zur Drehachse 101a), z.B. die der Transportanordnung 100 oder einer der nachfolgend beschriebenen Transportanordnungen.
  • Die Zwischenführungsanordnung 142 kann ein erstes Rollenpaar 222a (mit zwei drehbar gelagerten Führungsrollen 122) aufweisen, mittels welchen der Transportpfad 111 in einem ersten Bereich 211a von der Prozessierrolle 122p weg (zum Ablösen des Substrats 102 von der Prozessierrolle 122p) und in einem zweiten Bereich 211b zu der Prozessierrolle 122p hin (zum Anlegen des Substrats 102 an die Prozessierrolle 122p) geführt ist.
  • Je nach Konfiguration 200, 300 kann die Zwischenführungsanordnung 142 zumindest eine zusätzliche Führungsrolle 122, 222b (z.B. ein zweites Rollenpaar 222b) aufweisen, mittels welcher der Transportpfad 111 zwischen dem ersten Bereich 211a und dem zweiten Bereich 211b umgelegt wird.
  • In der ersten Konfiguration 200 kann die Zwischenführungsanordnung 142 zumindest zwei zusätzliche Führungsrollen 122, 222b (z.B. ein zweites Rollenpaar 222b) aufweisen, so dass zwischen dem ersten Bereich 211a und dem zweiten Bereich 211b drei (z.B. geradlinig verlaufende) Abschnitte 111a, 111b, 111c des Transportpfads 111 (auch als Transportpfadabschnitte 111a, 111b, 111c bezeichnet) bereitgestellt werden, welche einen Abstand von der Prozessierrolle 122p aufweisen. In der zweiten Konfiguration 300 kann die Zwischenführungsanordnung 142 genau eine zusätzliche Führungsrolle 122 aufweisen, so dass zwischen dem ersten Bereich 211a und dem zweiten Bereich 211b genau zwei (z.B. geradlinig verlaufende) Transportpfadabschnitte 111a, 111b bereitgestellt werden, welche einen Abstand von der Prozessierrolle 122p aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Zwischenführungsanordnung 142 bzw. können deren Führungsrollen 122 mittels eine Lageranordnung 202 gelagert sein. Die Lageranordnung 202 kann jeweils Drehlager aufweisen, mittels welcher jede Führungsrolle 122 der Zwischenführungsanordnung 142 drehbar um ihre Drehachse 101a gelagert ist. Ferner kann die Lageranordnung 202 ein Gestell (auch als Aufhängung bezeichnet) aufweisen, mittels welcher die Drehlager gestützt sind. Das Gestell kann optional schwenkbar gelagert sein oder werden, wie später genauer beschrieben wird.
  • Zumindest ein oder jeder Transportpfadabschnitt 111a, 111b, 111c kann im Wesentlichen geradlinig verlaufen und/oder in freihängender Konfiguration eingerichtet, d.h. zwischen zwei einander benachbarten Führungsrollen 122 angeordnet, sein. Das Substrat 102 kann an den Transportpfadabschnitten 111a, 111b, 111c aufgrund seiner Gewichtskraft leicht durchhängen, d.h. dessen Verlauf folgt einer Kettenlinie.
  • Optional kann eine Sensoranordnung 204a, 204b, welche zum Erfassen einer Messgröße des Substrats 102 in dem zumindest einen oder jedem Transportpfadabschnitt 111a, 111b, 111c eingerichtet ist, an der Zwischenführungsanordnung 142 angeordnet sein oder werden. Beispielsweise kann die Sensoranordnung 204a, 204b mittels der Lageranordnung 202 gestützt sein oder werden.
  • Die Sensoranordnung 204a, 204b kann beispielsweise einen optischen Sensor aufweisen, welcher eingerichtet ist eine Transmission und/oder Reflexion des Substrats 102 zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoranordnung 204a, 204b einen induktiven Sensor (z.B. einen Wirbelstromsensor) aufweisen, welcher eingerichtet ist eine elektrische Charakteristik des Substrats 102, z.B. dessen Resistanz (auch als Wirkwiderstand bezeichnet), zu erfassen. Die Sensoranordnung 204a, 204b kann beispielsweise mehrere Elemente 204a, 204b aufweisen, zwischen denen der Transportpfad 111 verläuft.
  • 4A veranschaulicht eine Vakuumanordnung 400a und 4B eine Prozessieranordnung 400b, welche die Vakuumanordnung 400a aufweist, gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (mit Blickrichtung entlang der Drehachse 101a). Das Umwickeln des Substrats 102 kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Vakuum erfolgen, z.B. in der Vakuumanordnung 400a.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumanordnung 400a ein Vakuumkammergehäuse 802 aufweisen, in welcher ein Vakuum erzeugt und/oder erhalten werden kann. Das Vakuumkammergehäuse 802 kann dazu beispielsweise luftdicht, staubdicht und/oder vakuumdicht eingerichtet sein oder werden. Das Vakuumkammergehäuse 802 kann genau eine Vakuumkammer 802 aufweisen oder in mehrere Vakuumkammern 802 unterteilt sein. Die oder jede Vakuumkammer 802 kann einen oder mehrere Vakuumbereiche 306b, 308b bereitstellen. Die mehreren Vakuumkammern 802 und/oder die mehreren Vakuumbereiche 306b, 308b des Vakuumkammergehäuses 802 können optional zumindest teilweise gassepariert voneinander sein.
  • Ferner kann das Vakuumkammergehäuse 802 mit einem Pumpensystem 804 (aufweisend zumindest eine Grobvakuumpumpe und optional zumindest eine Hochvakuumpumpe) gekoppelt sein. Das Pumpensystem 804 kann eingerichtet sein, dem Vakuumkammergehäuse 802 ein Gas (z.B. das Prozessgas) zu entziehen, so dass innerhalb des Vakuumkammergehäuses 802 ein Vakuum (d.h. ein Druck kleiner als 0,3 bar) und/oder ein Druck in einem Bereich von ungefähr 1 mbar bis ungefähr 10–3 mbar (mit anderen Worten Feinvakuum) und/oder ein Druck in einem Bereich von ungefähr 10–3 mbar bis ungefähr 10–7 mbar (mit anderen Worten Hochvakuum) oder ein Druck von kleiner als Hochvakuum, z.B. kleiner als ungefähr 10–7 mbar (mit anderen Worten Ultrahochvakuum) bereitgestellt sein oder werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumanordnung 400a eine Gaszuführung 1716 aufweisen. Mittels der Gaszuführung 1716 kann dem Vakuumkammergehäuse 802 ein Prozessgas zugeführt werden zum Bilden einer Prozessatmosphäre in dem Vakuumkammergehäuse 802. Das Prozessgas kann z.B. ein Inertgas aufweisen oder daraus gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Prozessgas ein Reaktivgas aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. ein Gas aufweisenden Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff und/oder Kohlenstoff. Der Prozessdruck kann sich aus einem Gleichgewicht an Prozessgas bilden, welches mittels der Gaszuführung 1716 zugeführt und mittels des Pumpensystems 804 entzogen wird.
  • Ferner kann das Vakuumkammergehäuse 802 derart eingerichtet sein, dass die Vakuumbedingungen (die Prozessbedingungen) innerhalb des Vakuumkammergehäuses 802 (z.B. Prozessdruck, Prozesstemperatur, chemische Prozessgaszusammensetzung, usw.) gestellt oder geregelt werden können (z.B. lokal), z.B. mittels einer Steuerung 508. Beispielsweise können mittels des Vakuumkammergehäuses 802 mehrere Vakuumbereiche 306b, 308b mit voneinander verschiedenen Vakuumbedingungen bereitgestellt sein oder werden. Beispielsweise kann die Steuerung 508 zum Steuern und/oder Regeln der Gaszuführung 1716 und/oder des Pumpensystems 804 eingerichtet sein, so dass ein Prozessdruck und/oder eine Prozessgaszusammensetzung gesteuert und/oder geregelt werden kann. Beispielsweise kann die Steuerung 508 zum Steuern und/oder Regeln eines Normvolumenstroms an Prozessgas eingerichtet sein, welche mittels der Gaszuführung 1716 zugeführt und/oder mittels des Pumpensystems 804 entzogen wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung 508 zum Steuern und/oder Regeln der Substrat-Temperiervorrichtung 1124 (z.B. aufweisend eine Heizvorrichtung und/oder ein Kühlvorrichtung) eingerichtet sein, so dass eine Prozesstemperatur (z.B. des Substrats 102 und/oder des Prozessgases), beispielsweise während des Prozessierens (z.B. während des Beschichtens), gesteuert und/oder geregelt werden kann. Beispielsweise kann die Steuerung 508 eingerichtet sein zum Steuern und/oder Regeln einer thermischen Leistung, welche mittels der Substrat-Temperiervorrichtung 1124 zugeführt und/oder mittels dieser entzogen wird.
  • Optional kann die Vakuumanordnung 400a eine Versorgungsvorrichtung zum Versorgen der Temperiervorrichtung 1124 aufweisen, z.B. zum Versorgen mit einem temperierten (z.B. gekühlten oder erwärmten) Fluid oder mit elektrischer Energie. Beispielsweise kann die Versorgungsvorrichtung außerhalb der Prozessierkammer 802 angeordnet sein. Beispielsweise kann ein Heiz- oder ein Kühlfluid zu der Temperiervorrichtung 1124 (z.B. der Prozessierrolle 122p) zu- und von dieser wieder abgeführt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vakuumkammergehäuse 802 eine Kammeröffnung zum Freilegen des Inneren des Vakuumkammergehäuses 802 aufweisen. Die Kammeröffnung kann das Innere des Vakuumkammergehäuses 802 beispielsweise in Drehachsenrichtung 101 freilegen. Zum Verschließen der Kammeröffnung kann das Vakuumkammergehäuse 802 einen Kammerdeckel aufweisen.
  • In dem Vakuumkammergehäuse 802 (z.B. in einer ersten Vakuumkammer) kann zumindest ein Vakuumbereich 306b, z.B. ein erster Vakuumbereich 306b und/oder ein zweiter Vakuumbereich 308b, welcher an die Prozessierrolle 122p angrenzt. Sind mehrere Vakuumbereiche 306b, 308b in dem Vakuumkammergehäuse 802 angeordnet, können diese optional gassepariert voneinander sein, z.B. mittels einer Gasseparationsstruktur.
  • Die Prozessieranordnung 400b kann die Vakuumanordnung 400a aufweisen und ferner zum Prozessieren des Substrats eingerichtet sein, wie nachstehend genauer beschrieben wird. Das Prozessieren (z.B. Beschichten und/oder Bearbeiten) des Substrats 102 kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Vakuum erfolgen, z.B. in der Prozessieranordnung 400b. In jedem Vakuumbereich 306b, 308b der Prozessieranordnung 400b kann ein Prozessieren erfolgen, welches das Substrat 102 (z.B. eine physikalische oder chemische Eigenschaft des Substrats 102) verändern kann, z.B. dessen chemische Zusammensetzung (z.B. indem dem Substrat 102 eine Beschichtung hinzugefügt wird), eine elektrische und/oder eine optische Eigenschaft (wie beispielsweise elektrische Impedanz, optische Transmission, optische Reflexion und/oder optische Absorption).
  • Zwischen zwei Vakuumbereichen 306b, 308b, in denen das Substrat 102 mittels des Prozessierens verändert wird, kann die Zwischenführungsanordnung 142 angeordnet sein.
  • Zum Prozessieren kann in dem Vakuumkammergehäuse 802 (z.B. in der ersten Vakuumkammer) eine erste Prozessierquelle 306, z.B. eine Beschichtungsmaterialquelle 306, angeordnet sein. Die Beschichtungsmaterialquelle 306 kann zum Emittieren eines gasförmigen Beschichtungsmaterials in den ersten Vakuumbereich 306b (allgemeiner auch als Prozessierbereich bezeichnet) hinein eingerichtet sein. Mit dem Beschichtungsmaterial kann das Substrat 102 beschichtet sein oder werden. Mit anderen Worten kann das Beschichten des Substrats 102 in einem Vakuum erfolgen. Der erste Vakuumbereich 306b kann beispielsweise ein Beschichtungsbereich 306b sein.
  • In dem Vakuumkammergehäuse 802 (z.B. in einer zweiten Vakuumkammer oder in der ersten Vakuumkammer) kann zumindest ein zweiter Vakuumbereich 308b angeordnet sein. Ferner kann in dem Vakuumkammergehäuse 802 (z.B. in der zweiten Vakuumkammer) eine zweite Prozessierquelle 308, z.B. eine Belichtungsvorrichtung 308, angeordnet sein. Die zweite Prozessierquelle 308 kann zum Bearbeiten des Beschichtungsmaterials eingerichtet sein, mit dem das Substrats 102 beschichtet ist oder wird, z.B. mittels Licht. Beispielsweise kann die Prozessierquelle 308 zum Strukturieren oder chemischen Umwandeln des Beschichtungsmaterials eingerichtet sein, mit dem das Substrats 102 beschichtet ist oder wird. Der zweite Vakuumbereich 308b kann ein Bearbeitungsbereich 308b sein.
  • Beispielsweise kann die zweite Prozessierquelle 308 mindestens eine Belichtungsvorrichtung 308 aufweisen, beispielsweise eine Lichtquelle (z.B. ein Laser, eine Lampe, eine Blitzlampe oder eine Röntgenquelle), eine Wärmestrahlungsquelle oder eine Teilchenquelle (z.B. ein Elektronenquelle oder eine Protonenquelle oder eine Ionenquelle). Die zweite Prozessierquelle 308 kann eine gepulst oder eine kontinuierlich betriebene zweite Prozessierquelle 308 sein. Beispielsweise kann mittels der zweiten Prozessierquelle 308 eine (z.B. gepulste oder kontinuierliche) Strahlung (z.B. elektromagnetische Strahlung, wie Licht, Wärmestrahlung und/oder Teilchenstrahlung, wie Elektronenstrahlung und/oder Ionenstrahlung) erzeugt werden, beispielsweise ein kontinuierlicher Elektronenstrahl mittels einer Elektronenstrahlkanone (z.B. mittels einer Linearquelle) oder ein gepulster Lichtblitz mittels einer Blitzlampe (z.B. einer Gasentladungslampe oder einer Leuchtdiode).
  • Die zweite Prozessierquelle 308 kann beispielsweise eine oder mehrere Blitzlampen aufweisen oder daraus gebildet sein. Die oder jede Blitzlampe kann eine Gasentladungslampe aufweisen, welche gepulst betrieben sein oder werden kann, z.B. mittels der Steuerung 508. Zum gepulsten Betreiben der oder jeder Gasentladungslampe, kann ein Strompuls durch die Gasentladungslampe hindurch entladen werden.
  • Die zweite Prozessierquelle 308 kann alternativ auch eine Beschichtungsmaterialquelle 308 aufweisen oder daraus gebildet sein, welche z.B. ein zur ersten Beschichtungsmaterialquelle 306 verschiedenes Beschichtungsmaterial bereitstellt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung 508 zum Steuern und/oder Regeln der ersten Prozessierquelle 306 und/oder der zweiten zweite Prozessierquelle 308 eingerichtet sein, z.B. indem diese eine Materialmenge und/oder thermische Energie (z.B. Strahlungsenergie) steuert und/oder regeln welche pro Zeit in Richtung 105 des Substrats 102 emittiert wird.
  • Ferner kann die Vakuumanordnung 400a eine Umwickelrolle 112a zum Abwickeln eines Substrats 102 aufweisen (auch als Abwickelwalze 112a bezeichnet), so dass das Substrat 102 in den zumindest einen Vakuumbereich 306b, 308b hineingebracht wird. Ferner kann die Vakuumanordnung 400a eine Umwickelrolle 112b zum Aufwickeln des Substrats 102 aufweisen (auch als Aufwickelwalze 112b bezeichnet), welches aus dem zumindest einen Vakuumbereich 306b, 308b herausgebracht wird. Mit anderen Worten kann das Substrat 102 von Rolle-zu-Rolle prozessiert werden.
  • Ferner kann die Vakuumanordnung 400a mehrere Führungsrollen 122 aufweisen, welche einen Transportpfad 111 definieren, entlang dessen das Substrat 102 (z.B. ein bandförmiges Substrat 102) zwischen der Abwickelwalze 112a, 112b und der Prozessierrolle 122p und/oder zwischen der Aufwickelwalze 112b und der Prozessierrolle 122p transportiert wird, z.B. in eine Transportrichtung 111w (welche senkrecht zu der Drehachsenrichtung 101 sein kann).
  • Die Vakuumanordnung 400a kann genau eine Prozessierrolle 122p aufweisen, welche die Temperiervorrichtung 1124 aufweist, d.h. welche als Prozessierrolle 122p eingerichtet ist, mittels der das Substrat 102 temperiert, z.B. erwärmt und/oder gekühlt, werden kann. Mittels der Prozessierrolle 122p kann der konstant gekrümmte und/oder temperierte Abschnitt 111k des Transportpfads 111 (auch als Transportpfadabschnitt 111k bezeichnet) bereitgestellt sein oder werden. Der Transportpfadabschnitt 111k kann in dem zumindest einen Vakuumbereich 306b, 308b angeordnet sein, in dem das Substrat 102 prozessiert wird.
  • Ferner kann die Vakuumanordnung 400a ein Antriebssystem 518 aufweisen, welches zumindest mit einem Teil der Vielzahl von Rollen 112a, 112b, 122, 122p gekoppelt 518k ist, z.B. zumindest mit einem Teil der mehreren Führungsrollen 122, der Prozessierrolle 122p und mit jeder Umwickelrolle der mehreren Umwickelrollen 112a, 112b. Das Antriebssystem 518 kann die mehreren Antriebe 506 aufweisen. Beispielsweise kann das Antriebssystem 518 mittels Wellen, 518k Ketten 518k, Riemen 518k oder Zahnrädern 518k mit dem Teil der Vielzahl von Rollen 112a, 112b, 122, 122p gekoppelt sein, welche angetrieben werden. Das Antriebssystem 518 und der Teil der Vielzahl von Rollen 112a, 112b, 122, 122p können Teil einer Positionierungsvorrichtung sein, welche zum Positionieren des Substrats 102 eingerichtet ist.
  • Die Steuerung 508 kann zum Steuern 518k und/oder Regeln 518k des Antriebssystems 518 eingerichtet sein, z.B. zum Steuern 518k und/oder Regeln 518k einer Transportcharakteristik, z.B. einer Transportgeschwindigkeit, einer mechanischen Zugspannung auf das Substrat 102, und/oder einer Lage des Substrats 102. Das Steuern 518k und/oder Regeln 518k des Antriebssystems 518 kann während des Prozessierens des Substrats 102 erfolgen, z.B. während des Beschichtens und/oder Bestrahlens, z.B. auf Grundlage eines Prozessierfortschritts (z.B. eines Beschichtungsfortschritts und/oder eines Strukturierungsfortschritts) und/oder auf Grundlage einer Transportcharakteristik. Der Prozessierfortschritt kann beispielsweise von der Messgröße repräsentiert werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumanordnung 400a optional zumindest eine Substratvorbehandlung-Vorrichtung 310 (d.h. eine oder mehrere Substratvorbehandlung-Vorrichtungen 310) aufweisen zum Vorbehandeln des Substrats 102, z.B. zum chemischen Aktivieren des Substrats 102, z.B. dessen Oberfläche chemisch zu aktivieren, zum Reinigen des Substrats 102 und/oder zum Ätzen des Substrats 102. Beispielsweise kann die zumindest eine Substratvorbehandlung-Vorrichtungen 310 eine Ätzvorrichtung aufweisen oder daraus gebildet sein zum Ätzen des Substrats 102. Alternativ oder zusätzlich kann die zumindest eine Substratvorbehandlung-Vorrichtung 310 zumindest eine Sputterätzquelle, zumindest eine Plasmaquelle, zumindest eine Glimmvorrichtung und/oder zumindest eine Ätzgasquelle aufweisen oder daraus gebildet sein. Beispielsweise kann das Vorbehandeln des Substrats 102 aufweisen, das Substrat 102 mittels Sputterätzens; Ionenätzens und/oder Glimmens zu behandeln.
  • Alternativ oder zusätzlich kann eine Substratnachbehandlung-Vorrichtung 310 verwendet werden, um das Substrat 102, welches mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet ist, nachzubehandeln, z.B. ähnlich zu dem Vorbehandeln. Beispielsweise kann das Substrat 102 aufweisend die Beschichtung mit dem Beschichtungsmaterial selektiv geheizt (z.B. getempert) und/oder geätzt werden.
  • Mittels zusätzlicher Rollen kann die Umschlingung der Prozessierrolle 122p vergrößert sein oder werden.
  • Beispielsweise kann der Durchmesser der Führungsrolle(n) 122 der Transportanordnung kleiner sein als ungefähr 200 mm, z.B. kleiner als ungefähr 150 mm, was Platz spart. Alternativ oder zusätzlich kann der Durchmesser der Führungsrolle(n) 122 der Transportanordnung größer sein als ungefähr 200 mm, z.B. kleiner als ungefähr 250 mm. Je größer der Durchmesser ist, umso kleiner wird das Risiko, dass das Substrat 102 bricht, insbesondere, wenn das Substrat 102 sehr spröde ist (wie z.B. flexibles Glas). Der Durchmesser der Prozessierrolle 122p kann noch größer sein als derjenige der Führungsrolle(n) 122.
  • Der Transportpfad 111 kann mittels der oder jeder Führungsrolle 122 der Transportanordnung umgelenkt werden, welche anschaulich als Umlenkrolle eingerichtet ist, z.B. um einen Winkel (anschaulich die Differenz aus einlaufendem Transportpfad 111 und auslaufendem Transportpfad 111). Der Winkel kann auch als Umschlingung bezeichnet werden. Der Winkel der antriebslosen Führungsrollen 122 kann größer sein als ungefähr 10°, z.B. größer als ungefähr 20°, z.B. größer als ungefähr 30°.
  • 5A und 5B veranschaulichen jeweils eine Prozessieranordnung 500a, 500b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (z.B. mit Blickrichtung entlang der Drehachsenrichtung 101 der Prozessieranordnung 500a, 500b).
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozessieranordnung 500a, 500b eine Vakuumkammer 802 (allgemeiner auch als Prozessierkammer 802 bezeichnet) aufweisen, welche mehrere Sektionen 2202a, 2202b aufweist (auch als Kompartments bezeichnet). Die Sektionen 2202a, 2202b können optional mittels eines Flächenelements 2206 (z.B. einer Trennwand) voneinander gassepariert sein. Die Prozessierkammer 802 kann beispielsweise mittels eines Vakuumkammergehäuses bereitgestellt sein oder werden, wie vostehend beschriebn ist. In der oder jeder Sektion 2202a, 2202b kann ein Vakuumbereich 306b, 308b bereitgestellt sein oder werden.
  • Die Prozessieranordnung 500a, 500b kann ferner zumindest eine Transportanordnung mit zumindest einer Zwischenführungsanordnung 142 und einer Prozessierrolle 122p aufweisen. Die zumindest eine Zwischenführungsanordnung 142 kann drei oder mehr als drei Führungsrollen 122 aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Sektionen 2202a, 2202b an jeweils einen gekrümmt verlaufenden Abschnitt 111k des Transportpfads 111 angrenzen. Die gekrümmt verlaufenden Abschnitte 111k des Transportpfads 111 können beispielsweise entlang einer Mantelfläche 122m der zumindest einen Prozessierrolle 122p verlaufen. Zwischen den gekrümmt verlaufenden Abschnitte 111k des Transportpfads 111 kann der Transportpfad 111 mittels der Zwischenführungsanordnung 142 von der Prozessierrolle 122p weg und wieder zu dieser hin geführt sein oder werden.
  • Das optionale Flächenelement 2206 kann einen Spalt 2206s bereitstellen, durch welchen der Transportpfad 111 hindurch führt. Beispielsweise kann der Spalt 2206s zwischen dem Flächenelement 2206 und der Prozessierrolle 122p bzw. deren Mantelfläche 122m gebildet sein. Der Spalt 2206s kann anschaulich derart groß eingerichtet sein, dass ein mittels der Prozessierrolle 122p transportiertes Substrat 102 durch den Spalt 2206s hindurch passt. Die Ausdehnung des Spalts 2206s kann beispielsweise kleiner sein als 10 cm, z.B. kleiner als 5 cm, z.B. kleiner als 1 cm.
  • Die Gasseparation beschreibt anschaulich einen Unterschied im Gasdruck oder in der Gaszusammensetzung zwischen vakuumtechnisch miteinander verbundenen Vakuumbereichen 306b, 308b (z.B. gasseparierten Vakuumbereichen), d.h. anschaulich eine Vakuumtrennung. Die Bauelemente 2206 (d.h. die Bauelemente einer Gasseparationsstruktur), welche zur Gasseparation beitragen, können derart eingerichtet sein, dass der Unterschied im Gasdruck oder in der Gaszusammensetzung zwischen vakuumtechnisch miteinander verbundenen Vakuumbereichen 306b, 308b aufrecht erhalten werden kann (z.B. stabil). Mit anderen Worten kann ein Gasaustausch zwischen vakuumtechnisch miteinander verbundenen und voneinander gasseparierten Vakuumbereichen 306b, 308b gestört und/oder verringert werden, z.B. je größer die Gasseparation zwischen den Vakuumbereichen 306b, 308b ist.
  • Optional kann die Gasseparationsstruktur, zwischen zwei Flächenelementen 2206, eine Gasseparationssektion 1802 bereitstellen, in welcher die Zwischenführungsanordnung 142 angeordnet ist. Die Gasseparationssektion 1802 kann einer Gasseparation der benachbarten Sektionen 2202a, 2202b verstärken.
  • Die Prozessieranordnung 500a, 500b kann zumindest eine Prozessierquelle 306 aufweisen, z.B. eine erste Prozessierquelle 306 (z.B. eine erste Beschichtungsmaterialquelle 306), welche in einer ersten 2202a der mehrere Sektionen 2202a, 2202b angeordnet sein oder werden kann. Die erste Prozessierquelle 306 kann beispielsweise eine oder mehrere Magnetronkathoden aufweisen. Optional kann die Prozessieranordnung 500a, 500b eine zweite Prozessierquelle 308 (z.B. eine zweite Beschichtungsmaterialquelle 308) aufweisen, welche in einer zweiten 2202b der mehrere Sektionen 2202a, 2202b angeordnet sein oder werden kann. Die zweite Prozessierquelle 308 kann beispielsweise eine oder mehrere Magnetronkathoden aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann in der Prozessierkammer 802 mittels der zumindest einen Beschichtungsmaterialquelle 306, 308 ein Beschichtungsprozess derart durchgeführt werden, dass ein mittels der Transportanordnung transportiertes Substrat 102 mit zumindest einem Beschichtungsmaterial (z.B. mindestens zwei Beschichtungsmaterialien, z.B. mindestens drei Beschichtungsmaterialien) beschichtet werden kann.
  • Beispielsweise kann jede Beschichtungsmaterialquelle 306, 308 ein Beschichtungsmaterial aufweisen, welches zum Beschichten des Substrats 102 verdampft und in Richtung des Substrats 102 (d.h. in Richtung des Transportpfads 111) emittiert wird. An dem Substrat 102 kann sich das emittierte Beschichtungsmaterial anlagern und eine Schicht bilden. Das in Richtung des Substrats 102 emittierte Beschichtungsmaterial jeder Beschichtungsmaterialquelle 306, 308 kann eine Schicht oder einen Schichtstapel auf dem Substrat 102 bilden. Beispielsweise können so viele sich voneinander unterscheidende Schichten auf dem Substrat 102 gebildet werden, wie Beschichtungsmaterialquellen 306, 308 verwendet werden.
  • Mittels einer ersten Beschichtungsmaterialquelle 306, welche in dem ersten Vakuumbereich 306b der mehreren Vakuumbereiche 306b, 308b angeordnet ist kann eine erste Schicht auf dem Substrat 102 gebildet werden und mittels einer zweiten Beschichtungsmaterialquelle 308, welche in dem zweiten Vakuumbereich 308b der mehreren Vakuumbereiche 306b, 308b angeordnet ist, kann eine zweite Schicht auf dem Substrat 102 gebildet werden. Die erste Schicht und die zweite Schicht können sich beispielsweise in ihren chemischen Eigenschaften (z.B. ihrer chemischen Zusammensetzung), ihren räumlichen Abmessungen (z.B. ihrer Dicke), ihrer elektrischen Eigenschaften (z.B. ihrer elektrischen Impedanz) oder ihren optischen Eigenschaften (z.B. ihrem Transmissionsgrad) unterscheiden. Beispielsweise können in dem ersten Vakuumbereich 306b ein oxydischer Beschichtungsprozess und in dem zweiten Vakuumbereich 308b ein metallischer Beschichtungsprozess erfolgen.
  • 6 veranschaulicht eine Prozessieranordnung 600 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (z.B. mit Blickrichtung entlang einer Drehachsenrichtung 101 der Prozessieranordnung 600).
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zumindest ein Substrat 102 mittels der Prozessieranordnung 600 (z.B. in deren Vakuumanordnung) prozessiert (behandelt) werden. Dabei kann die Prozessieranordnung 600 derart eingerichtet sein, dass das Substrat 102 beispielsweise beschichtet, geheizt, gekühlt, geätzt, belichtet, strukturiert und/oder auf eine andere Weise behandelt werden kann. Die Behandlung (das Prozessieren) des zumindest einen Substrats 102 kann beispielsweise im Vakuum (in einer Vakuumkammer) erfolgen, z.B. in mehreren Sektionen 2202a, 2202b, 2202c, 2202d, 2202e einer Vakuumkammer.
  • Zum Prozessieren eines Substrats 102 kann die Prozessieranordnung 600 mehrere Prozessierquellen 306, 308, 2308, 2310 aufweisen, von denen jede Prozessierquelle in einer Sektion der mehreren Sektionen 2202a, 2202b, 2202c, 2202d, 2202e angeordnet sein kann.
  • Die mehreren Sektionen 2202a, 2202b, 2202c, 2202d, 2202e können voneinander gassepariert sein oder werden, z.B. paarweise mittels dazwischen angeordneten Gasseparationssektionen 1802. Die oder jede Gasseparationssektion 1802 kann an eine Hochvakuumpumpe angrenzen und/oder mittels jeweils eines Flächenelements 2206 von einer dazu benachbarten Sektion der mehreren Sektionen 2202a, 2202b, 2202c, 2202d, 2202e gassepariert sein.
  • Eine Prozessierquelle 306, 308, 2308, 2310 im Allgemeinen einen der folgenden Prozessierquelle-Typen aufweisen oder daraus gebildet sein: eine Beschichtungsmaterialquelle (ein Magnetron, ein Rohr-Magnetron oder ein Doppelrohr-Magnetron, ein Planarmagnetron oder Doppel-Planarmagnetron), eine Belichtungsvorrichtung (eine Lichtquelle, einen Laser, eine Blitzlampe oder eine Blitzlampenanordnung), eine Wärmequelle (z.B. einen Heizer), eine Ätzvorrichtung (z.B. eine Ätzgasquelle oder Ätzplasmaquelle), eine Strahlenquelle (z.B. eine Elektronenstrahlquelle oder Ionenstrahlquelle), oder Ähnliches aufweisen.
  • Zum Beschichten (Bedampfen) des zumindest einen Substrats 102 kann mindestens eines von folgenden Beschichtungsprozessen verwendet werden: eine chemische Gasphasenabscheidung, eine physikalische Gasphasenabscheidung, ein thermisches Verdampfen, und/oder ein Elektronenstrahlverdampfen.
  • Zum Beschichten (Bedampfen) des zumindest einen Substrats 102 kann beispielsweise zumindest eine Beschichtungsmaterialquelle 306, 308, 2308, 2310 verwendet werden, welche derart eingerichtet ist, dass mittels der zumindest einen Beschichtungsmaterialquelle ein Sputterverfahren (Kathodenzerstäubungsverfahren) durchgeführt werden kann. Das Sputterverfahren können in verschiedenen Weisen durchgeführt werden, z.B. als Gleichspannungs-(DC)-Sputtern, Mittelfrequenz-(MF)-Sputtern, Hochfrequenz-(HF)-Sputtern, jeweils unter Verwendung einer oder mehrerer Kathoden (Targets), unter Verwendung eines Magnetsystems (Magnetronsputtern), unter Verwendung eines Reaktivgases als reaktives Sputtern, als Impuls-Sputtern mit hoher Leistung und/oder dergleichen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Lageranordnung 202 einen Rotationsfreiheitsgrad bereitstellen, gemäß dem die Zwischenführungsanordnung 142 relativ zu der Prozessierrolle 122p schwenkbar gelagert ist. Beispielsweise kann die Lageranordnung 202 derart eingerichtet sein, dass die Zwischenführungsanordnung 142 in jede der mehreren Sektionen 2202a, 2202b, 2202c, 2202d, 2202e (Prozess-Kompartments) oder in jede der Gasseparationssektionen 1802 schwenkbar ist. Damit kann anschaulich eine möglichst große Flexibilität zur Realisierung unterschiedlicher Prozessabfolgen erreicht werden.
  • 7 veranschaulicht ein Verfahren 700 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagram.
  • Das Verfahren 700 kann in 701 aufweisen: Transportieren eines Substrats mittels einer Prozessierrolle (z.B. darauf aufliegend) in einem Vakuum. Beispielsweise kann mittels der Prozessierrolle ein Temperieren (Kühlen oder Erwärmen) des Substrats erfolgen.
  • Das Verfahren 700 kann ferner in 703 aufweisen: Ablösen des Substrats in einem ersten Bereich von der Prozessierrolle.
  • Das Verfahren 700 kann ferner in 705 aufweisen: Anlegen des Substrats in einem zweiten Bereich an die Prozessierrolle.
  • Das Verfahren 700 kann ferner in 707 aufweisen: Transportieren des Substrats aus dem ersten Bereich in den zweiten Bereich mit einem Abstand (z.B. in freihängender Konfiguration) von der Prozessierrolle.
  • Das Verfahren 700 kann optional aufweisen: erstes Prozessieren des Substrats vor dem Ablösen und/oder zweites Prozessieren des Substrats nach dem Anlegen. Beispielsweise können das erste Prozessieren und/oder das zweite Prozessieren eine elektrische Eigenschaft des Substrats (z.B. dessen Impedanz, z.B. dessen Resistanz) und/oder eine optische Eigenschaft des Substrats (z.B. dessen Transmissionsgrad und/oder Reflexionsgrad) verändern. Das erste Prozessieren kann beispielsweise aufweisen: erstes Beschichten des Substrats (mit anderen Worten Bilden einer ersten Schicht auf dem Substrat), z.B. mit einem ersten Beschichtungsmaterial. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Prozessieren aufweisen: zweites Beschichten des Substrats (mit anderen Worten Bilden einer zweiten Schicht auf dem Substrat), z.B. mit einem zweiten Beschichtungsmaterial (welches sich beispielsweise von dem ersten Beschichtungsmaterial unterscheidet). Beispielsweise können sich die erste Schicht und die zweite Schicht voneinander unterscheiden, z.B. in ihrem Transmissionsgrad und/oder ihrer elektrischen Impedanz.
  • Das Verfahren 700 kann optional aufweisen: Erfassen einer Messgröße des Substrats (z.B. der ersten Schicht) zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich, z.B. einer optischen Messgröße (z.B. dem Transmissionsgrad) und/oder einer elektrischen Messgröße (z.B. der elektrischen Impedanz).
  • Das Verfahren 700 kann optional aufweisen: Steuern und/oder Regeln des ersten Prozessierens und/oder des zweiten Prozessierens auf Grundlage der Messgröße.

Claims (10)

  1. Transportanordnung (100), aufweisend: • eine drehbar gelagerte Prozessierrolle (122p) zum Transportieren eines Substrats entlang eines Transportpfads (111); • eine Zwischenführungsanordnung (142) mit mehreren drehbar gelagerten Führungsrollen (122), mittels welcher der Transportpfad (111) in einem ersten Bereich von der Prozessierrolle (122p) weg und in einem zweiten Bereich zu der Prozessierrolle (122p) hin geführt ist; • wobei ein Abschnitt (111a, 111b, 111c) des Transportpfads (111), welcher aus dem ersten Bereich in den zweiten Bereich verläuft, einen Abstand von der Prozessierrolle (122p) aufweist.
  2. Transportanordnung (100) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Lageranordnung (202), mittels welcher die Zwischenführungsanordnung (142) gelagert ist, wobei die Lageranordnung einen Rotationsfreiheitsgrad bereitstellt, gemäß dem die Zwischenführungsanordnung (142) relativ zu der Prozessierrolle (122p) schwenkbar gelagert ist.
  3. Transportanordnung (100) gemäß Anspruch 2, wobei eine Rotationsachse des Rotationsfreiheitsgrads und eine Drehachse der drehbar gelagerten Prozessierrolle (122p) gleich sind.
  4. Transportanordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die Zwischenführungsanordnung (142) ferner aufweisend: eine Sensoranordnung (204a, 204b) zum Erfassen einer Messgröße in dem Abschnitt (111a, 111b, 111c) des Transportpfads (111).
  5. Transportanordnung (100) gemäß Anspruch 4, wobei die Sensoranordnung (204a, 204b) zumindest einen optischen Sensor und/oder zumindest einen Wirbelstromsensor aufweist.
  6. Transportanordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mehreren Führungsrollen (122) zumindest eine Breitstreckrolle aufweisen.
  7. Transportanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: eine Temperiervorrichtung (1124), welche mit einer Mantelfläche der Prozessierrolle (122p) zum Austauschen von thermischer Energie thermisch gekoppelt ist.
  8. Vakuumanordnung (400a), aufweisend: • eine Vakuumkammer (802), • eine in der Vakuumkammer (802) angeordnete Transportanordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, • wobei die Vakuumkammer (802) mehrere Vakuumbereiche aufweist, welche an die Prozessierrolle (122p) angrenzen; • wobei die Zwischenführungsanordnung (142) in einem Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet und/oder zwischen diesen schwenkbar gelagert ist.
  9. Vakuumanordnung (400a) gemäß Anspruch 8, ferner aufweisend: eine Gasseparationsstruktur, mittels welcher die mehreren Vakuumbereiche voneinander gassepariert sind.
  10. Prozessieranordnung (400b, 500a, 500b, 600), aufweisend: • eine Vakuumanordnung (400a) gemäß Anspruch 8 oder 9, • zumindest eine erste Prozessierquelle (306, 308), welche in einem ersten Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet ist; • zumindest eine zweite Prozessierquelle (2308, 2310), welche in einem zweiten Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet ist; • wobei die Zwischenführungsanordnung (142) der Vakuumanordnung in einem dritten Vakuumbereich der mehreren Vakuumbereiche angeordnet und/oder in diesen hinein schwenkbar ist, wobei der dritte Vakuumbereich zwischen dem ersten Vakuumbereich und dem zweiten Vakuumbereich angeordnet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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