DE102011078673B4

DE102011078673B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten

Info

Publication number: DE102011078673B4
Application number: DE102011078673.2A
Authority: DE
Inventors: Jan Leupold; Harald Grune; Jörg Neidhardt
Original assignee: Von Ardenne GmbH
Current assignee: Von Ardenne GmbH
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2015-10-01
Anticipated expiration: 2031-07-06
Also published as: DE102011078673A1

Abstract

Vakuum-Substratbehandlungsverfahren, bei dem ein Substrat (1) unter subatmosphärischem Druck beschichtet oder geätzt wird und gleichzeitig oder/und zu einem anderen Zeitpunkt eine Wärmeübertragung zwischen einem Heiz- oder Kühlkörper (2) und dem Substrat (1) stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme zwischen dem Substrat (1) und dem Heiz- oder Kühlkörper (2) durch eine Anordnung von Lamellen (3) geleitet wird, wobei die Lamellen (3) jeweils ein Halteelement zur Verbindung mit dem Heiz- oder Kühlkörper (2), ein Kontaktelement zur wärmeleitenden Kontaktierung des Substrats (1) sowie ein das Haltelement und das Kontaktelement verbindendes Verbindungselement aufweisen, das Halteelement, Verbindungselement und Kontaktelement einstückig gefertigt sind und das Kontaktelement durch das Verbindungselement orthogonal zur Substratoberfläche federnd gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vakuum-Substratbehandlung, d. h. Beschichtungs- oder Ätzprozessen unter subatmosphärischem Druck, wobei eine Wärmeübertragung zwischen einem Heiz- oder Kühlkörper und einem Substrat, beispielsweise einem scheiben-, platten-, band- oder folienförmigen Werkstück, stattfindet.
Der Wärmeübergang zwischen zwei miteinander in Kontakt stehenden Festkörpern unter subatmosphärischem Druck (technisches Vakuum), von denen der eine als Wärmequelle und der andere als Wärmesenke fungiert, soll erhöht werden. Dies betrifft beispielsweise die Kühl- oder Heizwirkung auf ein Metallband, welches berührend über einen Kühl- oder Heizkörper geführt wird, scheiben- oder plattenförmige Substrate, die wärmeleitenden Kontakt zu einem Kühl- oder Heizkörper haben usw.
Es ist bekannt, dass der Wärmeaustausch zwischen Körpern im technischen Vakuum, bedingt durch die darin eingeschränkte oder fehlende Wärmekonvektion, hauptsächlich oder ausschließlich über Wärmestrahlung oder Kontaktwärmeleitung erfolgen muss.
Bei der Hochrate-Vakuumbeschichtung von Substraten wie beispielsweise Metallbändern ist die prozessbedingt notwendige Kühlung oder Erwärmung des Substrats (üblicher Temperaturbereich ca. 50–300°C) allein durch Strahlungswärmeaustausch unzureichend und kann mittels Kontaktwärmeleitung erheblich verbessert werden.
Es ist auch bekannt, dass der Wärmeübergang zwischen zwei im technischen Vakuum in Kontakt stehenden Festkörpern durch die limitierte Anzahl mikroskopischer Kontaktpunkte begrenzt ist. Gründe für die geringe Anzahl an Kontaktstellen sind Gestaltabweichungen verschiedener Ordnungen zwischen den beiden Körpern, die beispielsweise Formabweichungen, Ausrichtungsabweichungen, Welligkeiten und Rauheiten umfassen.
Eine typische Lösung für die Kühlung oder Erwärmung eines Bandsubstrats im Vakuum ist der Einsatz von zylindrischen Kühl- oder Heizwalzen, über die das Bandsubstrat mit möglichst großem Umschlingungswinkel geführt wird. Es ist auch bekannt, dass das Bandsubstrat aufgrund seiner Gestaltabweichungen nie vollflächig und gleichmäßig auf der Kühlwalze aufliegt, was zu einer weiteren Reduzierung der Wärmeübertragungsleistung und insbesondere auch zu einem sehr inhomogenen Wärmeübergang führt. Die Folge sind Verformungen des Bandsubstrats durch lokale Temperaturgradienten und in manchen Fällen sogar eine Beschädigung der Bandoberfläche aufgrund von Rutschen des Bandsubstrats bei einer wärmebedingten Ausdehnungsänderung.
Es ist ebenfalls bekannt, dass der Wärmekontakt durch Andrücken des Bandes über Stützrollen von außen punktuell erhöht werden kann (Linienberührung). In vielen Prozessen ist jedoch die direkte Druckwirkung auf die in der Regel außen liegende Beschichtung (Gutseitenberührung) durch diese Stützrollen aufgrund von möglichen Oberflächenbeschädigungen nicht zulässig.
Aus EP 1 674 591 A1 ist weiterhin bekannt, eine erhöhte Wärmeleitung zum Zwecke des Kühlens durch eine große Anzahl von metallischen Borsten, die zwischen Substrat und Kühlwalze angeordnet sind, auszubilden. Die spitzen Borsten schädigen allerdings das Substrat, insbesondere für den beschriebenen Fall, wenn das Band über einen feststehenden Kühlkörper mit Borsten geführt wird. Die Borsten verlaufen in oberflächennahen Bereichen, die mit dem Substrat in Berührung kommen, größtenteils annähernd senkrecht zur Oberfläche, so dass einzelne Borsten eine relativ große Flächenpressung auf dem Substrat erzeugen. Gleichzeitig ist die Berührungsfläche zwischen den Enden der Borsten und dem Substrat sehr klein, so dass nur geringe Wärmemengen übertragen werden können. In diesem Fall kommt es auch zu einem reibungsbedingtem Verschleiß der Bürste, der die Lebensdauer der Bürste verkürzt und zusätzliche Kosten verursacht. Die Borsten weisen nur eine geringe Einfederung auf, die für den Ausgleich der Gestaltabweichung nur unzureichend ist. Des Weiteren ist die Herstellung dieser Bürsten nach den bisher bekannten Herstellungsverfahren aufwändig, teuer und langwierig.
In DE 10 2010 040 077 A1 wird ein Substratbehandlungsverfahren vorgeschlagen, bei dem Material auf ein Substrat aufgetragen oder/und Material von einem Substrat abgetragen wird und gleichzeitig oder/und zu einem anderen Zeitpunkt eine Wärmeübertragung zwischen einem Heiz- oder Kühlkörper und dem Substrat stattfindet, wobei die Wärme zwischen dem Heiz- oder Kühlkörper und dem Substrat durch ein wärmeleitfähiges Textilmaterial geleitet wird. Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Substratbehandlungsvorrichtung vorgeschlagen, die mindestens eine Substratbehandlungseinrichtung zum Auf- oder Abtragen von Material sowie einen Heiz- oder Kühlkörper zur Wärmeübertragung vom oder auf das Substrat umfasst, wobei auf der Oberfläche des Heiz- oder Kühlkörpers ein wärmeleitfähiges Textilmaterial angeordnet ist.
DE 103 58 909 A1 offenbart eine Plasma-CVD-Vorrichtung mit einer Anodenelektrode und einer Kathodenelektrode, wobei diese Vorrichtung zum Herstellen eines Dünnfilms auf einem Substrat durch Ausführen einer Plasmaentladung zwischen der Anodenelektrode und der Kathodenelektrode dient, mit einem zwischen der Anodenelektrode und der Kathodenelektrode angeordneten Substrathalter und mindestens einem leitenden Element, das zwischen dem Substrathalter und entweder der Anodenelektrode oder der Kathodenelektrode angeordnet ist; wobei der Substrathalter das Substrat hält; das mindestens eine leitende Element so zwischen der einen Elektrode und dem Substrathalter vorhanden ist, dass im Wesentlichen der gesamte Raum zwischen der Elektrode und dem Substrathalter abgedeckt ist; und das mindestens eine leitende Element elektrisch mit der einen Elektrode und dem Substrathalter verbunden ist, wobei das leitende Element aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen Einzelelementen besteht, so dass die Herstellung sehr aufwändig ist.
EP 0 203 032 A1 befasst sich mit einem Siegelkopf zum Aufsiegeln einer Verschlussfolie auf einen Gebinderand, insbesondere auf den Rand eines Gebindes aus Glas, bestehend aus einer deformierbaren, mit Schlitzen versehenen, heizbaren Metallscheibe, wobei die Schlitze die Metallscheibe in eine Vielzahl von entlang der Peripherie mit der Metallscheibe in Verbindung stehende Lamellen aufteilen.
Nachfolgend werden alternative Lösungsansätze beschrieben, die eine verbesserte Wärmeübertragung zwischen zwei Festkörpern im technischen Vakuum, ermöglichen.
Dazu wird zunächst ein Vakuum-Substratbehandlungsverfahren vorgeschlagen, bei dem ein Substrat unter subatmosphärischem Druck beschichtet oder geätzt wird und gleichzeitig oder/und zu einem anderen Zeitpunkt eine Wärmeübertragung zwischen einem Heiz- oder Kühlkörper und dem Substrat stattfindet, wobei die Wärme zwischen dem Substrat und dem Heiz- oder Kühlkörper durch eine Anordnung von Lamellen geleitet wird, und wobei die Lamellen jeweils ein Halteelement zur Verbindung mit dem Heiz- oder Kühlkörper, ein Kontaktelement zur wärmeleitenden Kontaktierung des Substrats sowie ein das Haltelement und das Kontaktelement verbindendes Verbindungselement aufweisen, das Halteelement, Verbindungselement und Kontaktelement einstückig gefertigt sind und das Kontaktelement durch das Verbindungselement orthogonal zur Substratoberfläche federnd gehalten ist.
Weiterhin wird eine Vakuum-Substratbehandlungsvorrichtung vorgeschlagen, die eine evakuierbare Anlagenkammer, mindestens eine in der Anlagenkammer angeordnete Substratbehandlungseinrichtung zum Auf- oder Abtragen von Material sowie einen in der Anlagenkammer angeordneten Heiz- oder Kühlkörper zur Wärmeübertragung vom oder auf das Substrat umfasst, wobei auf der Oberfläche des Heiz- oder Kühlkörpers Lamellen angeordnet sind, die jeweils ein Halteelement zur Verbindung mit dem Heiz- oder Kühlkörper, ein Kontaktelement zur wärmeleitenden Kontaktierung des Substrats sowie ein das Haltelement und das Kontaktelement verbindendes Verbindungselement aufweisen, wobei das Halteelement, Verbindungselement und Kontaktelement einstückig gefertigt sind und das Kontaktelement durch das Verbindungselement orthogonal zur Substratoberfläche federnd gehalten ist.
Die Wärmeübertragung zwischen dem Substrat und dem Kühlkörper wird durch Lamellen realisiert. Die Lamellen haben insgesamt eine deutlich geringere Berührungsfläche mit dem Substrat, als wenn das Substrat einfach auf dem Kühlkörper aufliegen würde. Durch die Vielzahl von Lamellen, d. h. die definierte Dichte von Wärmeübergangspunkten und dadurch, dass die Lamellen einfedern und somit die Gestaltabweichungen des Substrats ausgleichen können und auch benachbarte Lamellen in Kontakt mit dem Substrat kommen, ist der Kontakt jeder einzelnen Lamelle mit dem Substrat intensiver und eine effektive Wärmeleitung sichergestellt.
Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Tangente an die Lamelle und die Tangente an das Substrat in der Berührungsstelle der Lamelle mit dem Substrat identisch sind.
Die Lamellen können dabei so gestaltet sein, dass die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Substratoberfläche weitestgehend verhindert wird, weil die Berührung zwischen Lamelle und Substrat auf Grund des Zusammenfallens der beiden Tangenten „stumpf” ist. Dies gilt insbesondere, wenn es keine Relativbewegung zwischen Substrat und Kühlkörper gibt. Jedoch ist selbst im Falle einer Relativbewegung zwischen ihnen die Gefahr einer Beschädigung durch die gewählte Gestaltung stark herabgesetzt.
Dass die Tangenten an die Lamelle und an das Substrat identisch sind, kann im Wesentlichen durch zwei Maßnahmen erreicht werden:
Erstens kann die Lamelle in dem Bereich, in dem sie mit dem Substrat in Kontakt tritt, so geformt sein, dass sie aus Sicht des Substrats konvex ist. In diesem Fall reduziert sich die Berührungsstelle zwischen Lamelle und Substrat fast auf einen punktförmigen Kontakt, wobei dieser auch dann erhalten bleibt, wenn die Lamelle, beispielsweise durch das Gewicht des Substrats und den daraus resultierenden Anpressdruck zwischen Substrat und Lamelle, verformt wird.
Zweitens kann die Lamelle in dem Bereich, in dem sie mit dem Substrat in Kontakt tritt, so geformt sein, dass ein Abschnitt der Lamelle parallel zum Substrat verläuft, so dass auch in diesem Fall die Tangenten an die Lamelle und das Substrat im Berührungsbereich der Lamelle mit dem Substrat identisch sind, wobei der Berührungsbereich nicht mehr nur punktförmig, sondern flächenhaft ist.
In jedem Fall besteht der Kontakt zwischen Lamelle und Substrat durch diese Gestaltung der Lamelle gegenüber einer Flanke der Lamelle und nicht ihrer Kante, die ein Verkratzen des Substrats sehr wahrscheinlich machen würde.
In einer anderen Ausgestaltung des Substratbehandlungsverfahrens ist vorgesehen, dass das Substrat während des Verfahrens bewegt wird und der Heiz- oder Kühlkörper gleichzeitig so bewegt wird, dass keine Relativverschiebung zwischen Heiz- oder Kühlkörper und Substrat stattfindet.
Hierzu kann bei der vorgeschlagenen Substratbehandlungsvorrichtung vorgesehen sein, dass der Heiz- oder Kühlkörper eine zylindrische Form aufweist und drehbar gelagert ist (Heiz- oder Kühlwalze). Dadurch gibt es keine Relativverschiebung zwischen Substrat und Heiz- oder Kühlkörper, wenn ein band- oder folienförmiges Substrat mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit über die sich drehende Heiz- oder Kühlwalze geführt wird. Alternativ kann bei der vorgeschlagenen Substratbehandlungsvorrichtung vorgesehen sein, dass der Heiz- oder Kühlkörper plattenförmig ist und ein scheiben- oder plattenförmiges Substrat trägt, so dass auch hier keine Relativverschiebung zwischen Substrat und Heiz- oder Kühlkörper auftritt.
Bei der Substratbehandlungsvorrichtung kann weiter vorgesehen sein, dass die Lamellen am Heiz- oder Kühlkörper stoffschlüssig oder/und formschlüssig oder/und kraftschlüssig befestigt sind.
Beispielsweise kann der Heiz- oder Kühlkörper Vertiefungen zur Aufnahme einer oder mehrerer Lamellen aufweisen, und die Lamellen können einen Fortsatz aufweisen, der formschlüssig in der Vertiefung sitzt. Ist die Lamelle aus einem elastischen Material wie Federblech oder aus anderen geeigneten Werkstoffen hergestellt, so kann die Lamelle gleichzeitig kraftschlüssig in der Vertiefung aufgenommen sein, indem der Fortsatz eine Klemmkraft auf die Vertiefung ausübt. Der Fortsatz kann beispielsweise einen U-förmigen Abschnitt einer aus Blech oder einem ähnlichen Werkstoff gefertigten Lamelle umfassen, der in eine Vertiefung einsetzbar ist. Dieser U-förmige Fortsatz kann so bemessen sein, das er eine Klemmkraft auf die Flanken einer Vertiefung des Heiz- oder Kühlkörpers ausübt.
Alternativ oder zusätzlich kann Stoffschluss dadurch hergestellt sein, dass die Vertiefung mit Klebstoff, Lot oder dergleichen aufgefüllt ist, wodurch die Wärmeübertragung zwischen Lamelle und Heiz- oder Kühlkörper weiter verbessert werden kann. Sind die Lamellen nicht, wie oben beschrieben, in Vertiefungen des Heiz- oder Kühlkörpers angeordnet, so können sie auch direkt auf der Oberfläche des Heiz- oder Kühlkörpers stoffschlüssig, beispielsweise durch Kleben, Löten oder Schweißen, angebracht sein.
Die Lamellen sind senkrecht zur Substratoberfläche und damit senkrecht zur Richtung der Tangente elastisch. Wie oben bereits beschrieben, können die Lamellen dazu beispielsweise aus Federblech oder anderen geeigneten Werkstoffen gefertigt sein, die eine ausreichende Elastizität gewährleisten, damit die Lamellen sich an eine möglicherweise unebene oder anderweitig nicht der vorgegebenen Soll-Gestalt des Substrats anpassen können, um eine gleichmäßige Wärmeübertragung für alle Lamellen sicherzustellen.
In einer einfachen Ausgestaltung sind alle Lamellen voneinander unabhängige Elemente, die individuell mit dem Heiz- oder Kühlkörper verbunden sind.
Die Fertigung kann jedoch beispielsweise dadurch einfacher und kostengünstiger gestaltet werden, dass mindestens ein Blechstreifen eine Anordnung von in einer Reihe angeordneten Lamellen umfasst. Mit anderen Worten kann ein Blechstreifen beispielsweise durch Stanzen und anschließendes Umformen so verändert werden, dass mehrere Lamellen in einer Reihe angeordnet sind, die untereinander einstückig verbunden sind. Der die einzelnen Lamellen verbindende Teil des Blechstreifens kann beispielsweise einen Fortsatz bilden, mit dem die reihenförmige Anordnung von Lamellen in eine Vertiefung einsetzbar ist. Dieser Fortsatz kann beispielsweise durch Umformung in eine U-Form gebracht sein.
Insbesondere für ebene oder nur leicht gebogene Heiz- oder Kühlkörper bietet sich eine weitere Ausgestaltung an, bei der ein Blech eine Anordnung von in mehreren Reihen angeordneten Lamellen umfasst. Wiederum können die Lamellen beispielsweise durch Stanzen aus einem Blech herausgearbeitet und geformt werden, so dass eine matrixartige Anordnung von Lamellen untereinander einstückig verbunden ist.
Die beschriebenen Ausgestaltungen sind vorteilhaft in einer Substratbehandlungsvorrichtung verwendbar, bei der die Substratbehandlungseinrichtung und der Heiz- oder Kühlkörper in einer evakuierbaren Anlagenkammer angeordnet sind.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des beschriebenen Verfahrens und der beschriebenen Vorrichtung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines ebenen Heiz- oder Kühlkörpers,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines ebenen Heiz- oder Kühlkörpers,
3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines ebenen Heiz- oder Kühlkörpers,
4 ein erstes Ausführungsbeispiel eines zylindrischen Heiz- oder Kühlkörpers, und
5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines zylindrischen Heiz- oder Kühlkörpers.
In 1 ist ein ebener Heiz- oder Kühlkörper 2 mit ebener Oberfläche gezeigt. Auf die ebene Oberfläche sind parallel zueinander streifenförmige Blechstreifen 4 aufgelötet, die jeweils eine reihenförmige Anordnung von Lamellen 3 einstückig miteinander verbinden.
Der die Lamellen 3 verbindende Teil des Blechstreifens 4 ist eben; dieser Bereich des Blechstreifens 4 ist mit dem Heiz- oder Kühlkörper 2 durch Löten stoffschlüssig verbunden.
Durch das Zusammenwirken der parallel zueinander angeordneten Blechstreifen 4 entsteht auf der Oberfläche des Heiz- oder Kühlkörpers 2 eine Anordnung von Lamellen 3 in Zeilen und Spalten, auf die das ebene Substrat 1 aufgelegt wird. Die Lamellen 3 sind senkrecht zur Oberfläche des Heiz- oder Kühlkörpers 2 elastisch verformbar, so dass sie sich an eine möglicherweise nicht vollständig ebene Oberfläche des Substrats 1 so anpassen können, dass für jede Lamelle 3 dennoch eine ungehinderte Wärmeübertragung sichergestellt ist.
Die einzelnen Lamellen 3 sind in dem Bereich, der mit dem Substrat 1 in wärmeleitenden Kontakt tritt, so gebogen, das sie vom Substrat 1 aus gesehen konvex sind. Dadurch wird stets sichergestellt, dass der wärmeleitende Kontakt zum Substrat 1 erhalten bleibt, selbst wenn sich einzelne Lamellen 3 aufgrund des Gewichts des Substrats 1 und dem daraus resultierenden Anpressdruck zwischen Substrat 1 und Lamelle 3 oder einer Gestaltabweichung des Substrats 1 mehr verformen als andere Lamellen 3.
5 zeigt eine ähnliche Lösung für einen zylindrischen Heiz- oder Kühlkörper 2, um den ein bandförmiges Substrat 1 geführt wird. Die Blechstreifen 4, die an ihrer zum Substrat 1 zeigenden Seite ebenfalls jeweils eine reihenförmige Anordnung federnder Lamellen 3 aufweisen, sind dabei parallel zueinander in peripherer Richtung um den zylindrischen Heiz- oder Kühlkörper 2 geführt und mit ihrer ebenen Unterseite, die die einzelnen Lamellen 3 einstückig miteinander verbindet, auf die Oberfläche des Heiz- oder Kühlkörpers 2 geklebt.
2 zeigt wiederum einen ebenen Heiz- oder Kühlkörper 2, bei dem mehrere parallel zueinander angeordnete Blechstreifen 4 jeweils eine reihenförmige Anordnung von Lamellen 3 einstückig miteinander verbinden und die Blechstreifen 4 am Heiz- oder Kühlkörper 2 angebracht sind.
Allerdings sind in diesem Fall die Blechstreifen 4 nicht aufgelötet, aufgeschweißt oder aufgeklebt, sondern der die einzelnen Lamellen 3 verbindende Teil jedes Blechstreifens 4 ist im Querschnitt U-förmig ausgebildet. Der Heiz- oder Kühlkörper 2 weist in seiner Oberfläche Vertiefungen 6 in Form parallel verlaufender Nuten auf, und die U-förmigen Abschnitte der Blechstreifen 4 bilden für die Anordnung von Lamellen 3 Fortsätze 5, mit denen die Blechstreifen 4 in diese Nuten formschlüssig eingesetzt sind. Dabei sind die U-förmigen Abschnitte der Blechstreifen 4 so bemessen, dass sie eine Klemmkraft auf die seitlichen Flanken der jeweiligen Nut ausüben, so dass die zugehörige reihenförmige Anordnung von Lamellen 3 auch kraftschlüssig in der Vertiefung 6 gehalten wird. Eine weitere Befestigung ist nicht erforderlich.
4 zeigt eine ähnliche Lösung für einen zylindrischen Heiz- oder Kühlkörper 2, um den ein bandförmiges Substrat 1 geführt wird. Die Blechstreifen 4, die an ihrer zum Substrat 1 zeigenden Seite ebenfalls jeweils eine reihenförmige Anordnung federnder Lamellen 3 aufweisen, sind dabei parallel zueinander in axialer Richtung auf der Oberfläche des zylindrischen Heiz- oder Kühlkörpers 2 angeordnet und mit ihren U-förmig geformten Fortsätzen 5, die die einzelnen Lamellen 3 einstückig miteinander verbinden, in axial in der Oberfläche des Heiz- oder Kühlkörpers 2 verlaufenden Vertiefungen 6 in Form von Nuten form- und kraftschlüssig angeordnet.
3 zeigt schließlich eine besonders einfache und daher kostengünstige Ausführung eines ebenen Heiz- oder Kühlkörpers 2, auf dessen Oberfläche ein Blech 7 stoffschlüssig angebracht, beispielsweise aufgeklebt ist, welches eine Anordnung von in mehreren Reihen angeordneten Lamellen 3 umfasst. Diese sind in einem Stanzvorgang aus dem ursprünglich ebenen Blech 7 ausgeformt.
Auch diese Lamellen 3 sind vom Substrat 1 aus gesehen konvex geformt und quer zur Oberfläche des Heiz- oder Kühlkörpers 2 elastisch verformbar, so dass sie sich der Oberflächengestalt des Substrats 1 anpassen können, um eine optimale Wärmeübertragung zwischen Substrat 1 und Heiz- oder Kühlkörper 2 zu gewährleisten.
Bezugszeichenliste

1: Substrat
2: Heiz- oder Kühlkörper
3: Lamelle
4: Blechstreifen
5: Fortsatz
6: Vertiefung
7: Blech

Claims

Vakuum-Substratbehandlungsverfahren, bei dem ein Substrat (1) unter subatmosphärischem Druck beschichtet oder geätzt wird und gleichzeitig oder/und zu einem anderen Zeitpunkt eine Wärmeübertragung zwischen einem Heiz- oder Kühlkörper (2) und dem Substrat (1) stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme zwischen dem Substrat (1) und dem Heiz- oder Kühlkörper (2) durch eine Anordnung von Lamellen (3) geleitet wird, wobei die Lamellen (3) jeweils ein Halteelement zur Verbindung mit dem Heiz- oder Kühlkörper (2), ein Kontaktelement zur wärmeleitenden Kontaktierung des Substrats (1) sowie ein das Haltelement und das Kontaktelement verbindendes Verbindungselement aufweisen, das Halteelement, Verbindungselement und Kontaktelement einstückig gefertigt sind und das Kontaktelement durch das Verbindungselement orthogonal zur Substratoberfläche federnd gehalten ist.
Vakuum-Substratbehandlungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tangente an die Lamelle (3) und die Tangente an das Substrat (1) in der Berührungsstelle der Lamelle (3) mit dem Substrat (1) identisch sind.
Vakuum-Substratbehandlungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (1) während des Verfahrens bewegt wird und der Heiz- oder Kühlkörper (2) gleichzeitig so bewegt wird, dass keine Relativverschiebung zwischen Heiz- oder Kühlkörper (2) und Substrat (1) stattfindet.
Vakuum-Substratbehandlungsvorrichtung, umfassend eine evakuierbare Anlagenkammer, mindestens eine in der Anlagenkammer angeordnete Substratbehandlungseinrichtung zum Auf- oder Abtragen von Material sowie einen in der Anlagenkammer angeordneten Heiz- oder Kühlkörper (2) zur Wärmeübertragung vom oder auf das Substrat (1), dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche des Heiz- oder Kühlkörpers (2) Lamellen (3) angeordnet sind, die jeweils ein Halteelement zur Verbindung mit dem Heiz- oder Kühlkörper (2), ein Kontaktelement zur wärmeleitenden Kontaktierung des Substrats (1) sowie ein das Haltelement und das Kontaktelement verbindendes Verbindungselement aufweisen, wobei das Halteelement, Verbindungselement und Kontaktelement einstückig gefertigt sind und das Kontaktelement durch das Verbindungselement orthogonal zur Substratoberfläche federnd gehalten ist.
Vakuum-Substratbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Berührungsstellen der Lamellen (3) mit dem Substrat (1) die Tangenten an die Lamelle (3) und das Substrat (1) identisch sind.
Vakuum-Substratbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (3) am Heiz- oder Kühlkörper (2) stoffschlüssig oder/und formschlüssig oder/und kraftschlüssig befestigt sind.
Vakuum-Substratbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (3) senkrecht zur Richtung der Tangente elastisch sind.
Vakuum-Substratbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Blechstreifen (4) eine Anordnung von in einer Reihe angeordneten Lamellen (3) einstückig miteinander verbindet.
Vakuum-Substratbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Blech (7) eine Anordnung von in mehreren Reihen angeordneten Lamellen (3) einstückig miteinander verbindet.
Vakuum-Substratbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiz- oder Kühlkörper (2) eine zylindrische Form aufweist und drehbar gelagert ist.