BE1027427B1

BE1027427B1 - Bewegingssystemen voor sputter coaten van niet-vlakke substraten

Info

Publication number: BE1027427B1
Application number: BE20195454A
Authority: BE
Inventors: Bosscher Wilmert De; De Putte Ivan Van; Niek Dewilde
Original assignee: Soleras Advanced Coatings Bv
Priority date: 2019-07-14
Filing date: 2019-07-14
Publication date: 2021-02-08
Also published as: BE1027427A1; KR20220032590A; TW202117038A; US20220254613A1; EP3997255A1; CN114026262A; WO2021009158A1; JP2022541161A

Abstract

In een eerste aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een bewegingssysteem (300) voor het bewegen van een niet-vlak substraat (100) over een sputterfluxdistributie (110) zonder circumferentiële blootstelling van het niet-vlakke substraat (100) aan genoemde sputterfluxdistributie (110). Het bewegingssysteem (300) omvat bewegingsmiddelen voor: een eerste beweging (310) van het translationeel transporteren van het niet-vlakke substraat (100) langsheen de sputterfluxdistributie (110), en een tweede beweging (320, 330, 340) van het transleren en/of roteren van het niet-vlakke substraat (100) ten opzichte van de sputterfluxdistributie (110).

Description

Bewegingssystemen voor sputter coaten van niet-vlakke substraten Technisch gebied van de uitvinding De onderhavige uitvinding heeft betrekking op substraatbewegingssystemen voor sputtercoatinginrichtingen en meer in het bijzonder op zulke bewegingssystemen die geconfigureerd zijn voor niet-circumferentiële coating van niet-vlakke substraten.

Achtergrond van de uitvinding Er zijn verschillende soorten sputtercoatinginrichtingen bekend die circumferentiële coating van een niet-vlak artikel mogelijk maken. Er bestaan, bijvoorbeeld, partijcoaters die carrouselbeweging op meerdere niveaus van de te coaten artikelen uitvoeren teneinde daarop een relatief uniforme circumferentiële coating te verschaffen; dergelijke partijcoaters worden bijvoorbeeld vaak gebruikt voor het coaten van diverse instrumenten, zoals boren en boorbeitels. Een ander bekend voorbeeld is dat van in- line coaters voor het coaten van buizen, waarbij de buizen worden geroteerd rondom hun longitudinale as terwijl ze langsheen de coatingzone worden getransporteerd.

Sputtercoatinginrichtingen voor niet- circumferentiële coating van een vlak substraat (of die geen rekening houden met de niet-vlakke vorm van een substraat) zijn ook bekend. Deze bevatten, bijvoorbeeld, partij- of in-line-coaters die geschikt zijn voor het coaten van een enkel vlak van artikelen zoals spiegels of lenzen. In sommige van deze partijcoaters, meer specifiek wanneer de coatingbron relatief klein is, kunnen de artikelen worden vastgemaakt op een roterende koepel om een gemiddelde te berekenen van lokale variaties in de sputterfluxdistributie en zodoende de uniformiteit van de verkregen coating verbeteren.

Voor diverse applicaties is er echter steeds meer vraag naar sputtercoatinginrichtingen die uiterst uniforme niet-circumferentiële coatings kunnen vormen op niet-vlakke substraten. Voorbeelden bevatten het coaten van één vlak van een gevormd glassubstraat (bv. een voorruit voor een voertuig), of het coaten van de buitenkant van een afdekking of behuizing (bv. voor een elektronische inrichting, zoals een smartwatch of mobiele telefoon, of een elektronische component, zoals een chip of sensor). Hier is de niet-vlakke vorm van het substraat kenmerkend van dien aard dat de gewenste uniformiteit niet kan worden verkregen als genoemde vorm wordt genegeerd; een dergelijke uiterst uniforme niet- circumferentiële coating op een niet-vlak substraat kan daarom niet worden gerealiseerd met behulp van de hoger vermelde sputtercoatinginrichtingen.

WO2016005476 beschrijft een sputterinrichting met een bewegende cilindervormige target, waar het substraat kan worden gekromd en de cilindervormige target kan worden bewogen om deze kromning te vormen, waardoor tot in bepaalde mate aan de hoger vermelde vraag kan worden voldaan. Sputteren vindt echter kenmerkend plaats in een hoogkwalitatieve vacuümkamer, waarvan onderhoud steeds veeleisender wordt als het volume van de kamer toeneemt. Bovendien vereist het sputtersysteem omvattende de cilindervormige target en verbonden magnetron vermogen en koelverbindingen met hoge specificaties. De noodzaak dat deze flexibel moeten zijn en vrije beweging van het sputtersysteem ondersteunen verhoogt nog meer reeds strikte vereisten daarvoor, terwijl tegelijkertijd potentiële bronnen voor vacuümlekken moeten worden aangebracht. Daarom is het niet onbeduidend om een sputterinrichting te creëren waarin het sputtersysteem voldoende vrij kan bewegen, zonder het vacuüm te verstoren, om complexe niet-vlakke substraten op te nemen.

Er is in het vakgebied dus nog steeds nood aan coatingsystemen die sommige of al deze hoger vermelde problemen elimineren.

Samenvatting van de uitvinding Het is een doelstelling van de onderhavige uitvinding om goede systemen en inrichtingen te verschaffen voor niet-circumferentiële coating van niet- vlakke substraten. Het is een verdere doelstelling van de onderhavige uitvinding om goede praktijken te verschaffen die daarmee geassocieerd zijn. Deze doelstelling wordt bewerkstelligd door bewegingssystemen, coatinginrichtingen, werkwijzen en toepassingen volgens de onderhavige uitvinding.

In een eerste aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een bewegingssysteem voor het bewegen van een niet-vlak substraat over een sputterfluxdistributie zonder circumferentiële blootstelling van het niet-vlakke substraat aan genoemde sputterfluxdistributie. Het bewegingssysteem omvat bewegingsmiddelen voor: een eerste beweging van het translationeel transporteren van het niet-vlakke substraat langsheen de sputterfluxdistributie, en een additionele tweede beweging van het translateren en/of roteren van het niet-vlakke substraat ten opzichte van de sputterfluxdistributie.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat niet-vlakke substraten kunnen worden onderworpen aan een additionele beweging, voorbij de standaard translationele transportbeweging.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de sputterfluxinval op het niet-vlakke substraat kan worden geregeld in functie van de vorm van het niet-vlakke substraat.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat uniforme niet- circumferentiële coatings kunnen worden verkregen op niet-vlakke substraten. Onder ‘uniforme niet- circumferentiële coating’ wordt hierin bedoeld dat de coating wordt verschaft op een niet-circumferentiële manier (d.w.z. een coating die zich niet rond alle oppervlakken van het niet-vlakke substraat wikkelt), terwijl deze niettegenstaande relatief uniform is waar hij wordt aangebracht.

In uitvoeringsvormen kan het bewegingssysteem een substraatdrager omvatten voor het vasthouden van het niet-vlakke substraat.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat het niet-vlakke substraat in een substraathouder kan worden gehouden, die hantering van het niet-vlakke substraat kan vergemakkelijken.

In uitvoeringsvormen kan het bewegingsmiddel een geleidingssysteem voor het niet-vlakke substraat omvatten.

In uitvoeringsvormen kan het bewegingsmiddel 5 een aandrijver omvatten.

In uitvoeringsvormen kan de aandrijver een multi-as aandrijver zijn.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat diverse types van bewegingsmiddelen kunnen worden gebruikt.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat diverse types van niet- vlakke substraten kunnen worden gecoat.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat diverse types van coatings kunnen worden aangebracht.

In een tweede aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een coatinginrichting voor het niet-circumferentieel coaten van een niet-vlak substraat. De coatinginrichting omvat: (i) een sputtersysteem, omvattende ten minste één magnetron voor het opstellen van een longitudinale sputtertarget, en (ii) een bewegingssysteem zoals gedefinieerd in elke uitvoeringsvorm van het eerste aspect.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat het sputtersysteem in een vaste positie kan worden gehouden of dat bijstelling ervan tot een minimum kan worden gehouden.

In uitvoeringsvormen kan de magnetron geconfigureerd zijn voor bevestiging van een cilindervormig sputtertarget.

In uitvoeringsvormen kan het sputtersysteem ten minste twee magnetrons omvatten.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat commercieel verkrijgbare sputtersystemen kunnen worden gebruikt voor het coaten van niet-vlakke substraten.

In uitvoeringsvormen kan het sputtersysteem verder geconfigureerd zijn voor, in werking, het bijstellen van een sputterfluxdistributie daarvan ten opzichte van het miet-vlakke substraat. Dit kan, bijvoorbeeld, worden gerealiseerd door het bijstellen van het magnetische systeem van het sputtersysteem; bv. door het afstemmen van de lokale magnetische veldsterkte of bv. door het bijstellen van de oriëntatie van het magnetische systeem binnenin een cilindervormige targetbuis.

In uitvoeringsvormen kan de coatinginrichting een continue of in-line coatinginrichting zijn.

In een derde aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het niet- circumferentieel coaten van een niet-vlak substraat. De werkwijze omvat: (a) het verschaffen van een coatinginrichting zoals gedefinieerd in elke uitvoeringsvorm van het tweede aspect, en (b) het bewegen van het niet-vlakke substraat langsheen het sputtersysteem tijdens het sputteren van een coating daarop; waarbij het bewegen omvat: (bl) het translationeel transporteren van het niet-vlakke substraat langsheen het sputtersysteem, en (b2) additioneel het translateren en/of roteren van het niet- vlakke substraat ten opzichte van het sputtersysteem.

In uitvoeringsvormen kan het translateren en/of roteren van het niet-vlakke substraat in stap b2 in functie zijn van een vorm van het niet-vlakke substraat.

In uitvoeringsvormen kan het roteren van het niet-vlakke substraat in stap b2 ten minste één rotatiecomponent over een rotatiehoek groter dan 0° en kleiner dan 360° omvatten.

In een vierde aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een gebruik van een coatinginrichting volgens elke uitvoeringsvorm van het tweede aspect voor het verschaffen van een uniforme coating op ten minste één belangrijk oppervlak van een niet-vlak substraat, selectief ten opzichte van ten minste één ander belangrijk oppervlak daarvan.

In uitvoeringsvormen kan een lokale laagdikte van de uniforme niet-circumferentiële coating van een gemiddelde laagdikte van genoemde uniforme niet- circumferentiële coating verschillen met 15% of minder, bij voorkeur 10% of minder, met een grotere voorkeur 5% of minder, met de meeste voorkeur 3% of minder of nog beter bv. 2% of minder.

Specifieke en te verkiezen aspecten van de uitvinding zijn opgenomen in de begeleidende onafhankelijke en afhankelijke conclusies. Eigenschappen van de afhankelijke conclusies kunnen worden gecombineerd met eigenschappen van de onafhankelijke conclusies en met eigenschappen van andere afhankelijke conclusies zoals gepast en niet louter zoals expliciet uiteengezet in de conclusies.

Hoewel er constant verbetering, verandering en evolutie van inrichtingen op dit gebied werden aangebracht, worden de onderhavige concepten verondersteld in hoofdzaak nieuwe en vernieuwende verbeteringen aan te brengen, inclusief afwijkingen van eerdere praktijken, die resulteren in de voorziening van meer efficiënte, stabiele en betrouwbare inrichtingen van deze aard.

De bovenstaande en andere kenmerken, eigenschappen en voordelen van de onderhavige uitvinding worden duidelijk uit de volgende gedetailleerde beschrijving, samen genomen met de begeleidende tekeningen die, bij wijze van voorbeeld, de principes van de uitvinding illustreren. Deze beschrijving wordt uitsluitend gegeven als voorbeeld, zonder een beperking te vormen voor de doelstelling van de uitvinding. De hieronder vermelde referentiefiguren verwijzen naar de bijgevoegde tekeningen.

Korte beschrijving van de tekeningen FIG 1 toont schematisch de coating van een 2D gekromd substraat volgens kenschetsende uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

FIG 2 toont schematisch een sputtersysteemopstelling omvattende twee sputtertargets.

FIG 3 toont schematisch de coating van een 3D gekromd substraat volgens kenschetsende uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

FIG 4 toont verschillende mozaïekvoorbeelden op basis waarvan een ontvouwbare substraatdrager zou kunnen worden vervaardigd.

FIG 5 toont schematisch een koepelvormig substraat en de coating daarvan met behulp van een dubbele magnetron volgens kenschetsende uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

FIG 6, FIG 7 en FIG 8 tonen schematisch diverse bewegingssystemen volgens kenschetsende uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

In de verschillende figuren verwijzen dezelfde referentietekens naar dezelfde of analoge elementen.

Beschrijving van illustratieve uitvoeringsvormen De onderhavige uitvinding wordt beschreven met betrekking tot specifieke uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen, maar de uitvinding is niet beperkt hiertoe maar uitsluitend tot de conclusies. De beschreven tekeningen zijn louter schematisch en zijn niet beperkend. In de tekeningen kan de grootte van sommige van de elementen overdreven zijn en niet op schaal getekend voor illustratieve doeleinden. De afmetingen en de relatieve afmetingen komen niet overeen met werkelijke verminderingen voor de praktijk van de uitvinding.

Verder worden de termen eerste, tweede, derde en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om een onderscheid te maken tussen gelijkaardige elementen en niet noodzakelijk voor het beschrijven van een opeenvolging, noch in tijd, noch in ruimte, in volgorde of op elke andere manier. Het dient vermeld dat de aldus gebruikte termen onderling verwisselbaar zijn onder gepaste omstandigheden en dat de uitvoeringsvormen van de hierin beschreven uitvinding in staat zijn te werken in andere opeenvolgingen dan hierin beschreven of geïllustreerd.

Bovendien worden de termen bovenkant, onderkant, over, onder en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt voor beschrijvende doeleinden en niet noodzakelijk voor het beschrijven van relatieve posities. Het dient vermeld dat de aldus gebruikte termen onder gepaste omstandigheden onderling verwisselbaar zijn met hun antoniemen en dat de uitvoeringsvormen van de hierin beschreven uitvinding kunnen werken in andere oriëntaties dan hierin beschreven of geïllustreerd.

Het dient vermeld dat de term “omvattende”, gebruikt in de conclusies, niet mag worden geïnterpreteerd als zijnde beperkt tot de hieronder opgesomde betekenissen; het sluit geen andere elementen of stappen uit. Het moet dus worden geïnterpreteerd als zijnde specificerend voor de aanwezigheid van de vermelde eigenschappen, gehele getallen, stappen of componenten waarnaar wordt verwezen, maar sluit de aanwezigheid of bijvoeging van één of meer andere eigenschappen, gehele getallen, stappen of componenten, of groepen daarvan, niet uit. De term “omvattende” dekt dus de situatie waarin alleen de vermelde eigenschappen aanwezig zijn en de situatie waarin deze eigenschappen en één of meer andere eigenschappen aanwezig zijn. De bedoeling van de uitdrukking “een inrichting omvattende middelen A en B” mag dus niet worden geïnterpreteerd als zijnde beperkt tot inrichtingen die uitsluitend bestaan uit componenten A en B. Het betekent dat met betrekking tot de onderhavige uitvinding de enige relevante componenten van de inrichting A en B zijn.

Evenzo dient vermeld dat de term “gekoppeld”, ook gebruikt in de conclusies, niet mag worden geïnterpreteerd als zijnde uitsluitend beperkt tot de rechtstreekse verbindingen. De termen “gekoppeld” en “verbonden”, samen met hun afleidingen, kunnen worden gebruikt. Het dient vermeld dat deze termen niet bedoeld zijn als synoniemen voor elkaar. De bedoeling van de uitdrukking “een inrichting A gekoppeld aan een inrichting B” mag dus niet worden beperkt tot inrichtingen of systemen waarin een uitgang van inrichting A rechtstreeks is verbonden met een ingang van inrichting B. Het betekent dat er een route bestaat tussen een uitgang van A en een ingang van B die een route kan zijn die andere inrichtingen of middelen bevat.

“Gekoppeld” kan betekenen dat twee of meer elementen ofwel in rechtstreeks fysiek of elektrisch contact zijn, ofwel dat twee of meer elementen niet in rechtstreeks contact zijn met elkaar maar toch nog samenwerken of in interactie zijn met elkaar.

Verwijzing doorheen deze specificatie naar “éen bepaalde uitvoeringsvorm” of “een uitvoeringsvorm” betekent dat een specifieke eigenschap, structuur of kenmerk beschreven in verband met de uitvoeringsvorm is opgenomen in ten minste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Dus, aanwezigheid van de uitdrukkingen “in één bepaalde uitvoeringsvorm” of “in een uitvoeringsvorm” op diverse plaatsen doorheen deze specificatie verwijzen niet noodzakelijk allemaal naar dezelfde uitvoeringsvorm, maar kunnen dit wel. Verder kunnen de specifieke eigenschappen, structuren of kenmerken op elke geschikte manier worden gecombineerd,

zoals uit deze openbaring duidelijk is voor eenieder die is onderlegd in het vakgebied, in één of meer uitvoeringsvormen. Evenzo dient duidelijk te zijn dat in de beschrijving van kenschetsende uitvoeringsvormen van de uitvinding diverse eigenschappen van de uitvinding soms samen gegroepeerd zijn in een enkele uitvoeringsvorm, figuur, of beschrijving daarvan met het oog op de stroomlijning van de openbaring en hulp bij het begrijpen van één of meer van de diverse inventieve aspecten. Deze werkwijze van openbaring mag echter niet worden geïnterpreteerd als verwijzend naar een intentie dat de geclaimde uitvinding meer eigenschappen vereist dan expliciet gesteld in elke conclusie. In de plaats daarvan liggen, zoals de volgende conclusies stellen, inventieve aspecten in minder dan alle eigenschappen van een enkele voorgaande geopenbaarde uitvoeringsvorm. De conclusies die volgen op de gedetailleerde beschrijving zijn hierdoor dus expliciet opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, waarbij elke conclusie op zichzelf staat als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.

Verder zijn, terwijl sommige hierin beschreven uitvoeringsvormen sommige maar geen andere eigenschappen opgenomen in andere uitvoeringsvormen bevatten, combinaties van eigenschappen van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld om binnen de doelstelling van de uitvinding te liggen, en verschillende uitvoeringsvormen vormen, zoals duidelijk zal zijn voor de ervaren deskundige. Bijvoorbeeld, in de volgende conclusies kan elke van de geclaimde uitvoeringsvormen in elke combinatie worden gebruikt.

Verder zijn sommige van de uitvoeringsvormen hierin beschreven als een werkwijze of combinatie van elementen van een werkwijze die kan worden uitgevoerd door een verwerkingseenheid van een computersysteem of door andere middelen voor het uitoefenen van de functie. Een verwerkingseenheid met de nodige instructies voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze of element van een werkwijze vormt dus een middel voor het uitvoeren van de werkwijze of element van een werkwijze. Verder is een hierin beschreven element van een apparaatuitvoeringsvorm een voorbeeld van een middel voor het uitoefenen van de functie uitgevoerd door het element met als doel het uitvoeren van de uitvinding.

In de hierin verschafte beschrijving zijn meerdere specifieke details opgenomen. Het dient echter duidelijk te zijn dat uitvoeringsvormen van de uitvinding in praktijk kunnen worden gebracht zonder deze specifieke details. In andere gevallen werden bekende werkwijzen, structuren en technieken niet in detail getoond om het begrijpen van deze beschrijving niet te bemoeilijken.

In een eerste aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een bewegingssysteem voor het bewegen van een niet-vlak substraat over een sputterfluxdistributie zonder circumferentiële blootstelling van het niet-vlakke substraat aan genoemde sputterfluxdistributie. Het bewegingssysteem omvat bewegingsmiddelen voor: naast een eerste translationele transportbeweging van het niet-vlakke substraat langsheen de sputterfluxdistributie, een additionele tweede translatie- en/of rotatiebeweging van het niet- vlakke substraat ten opzichte van de sputterfluxdistributie.

Hierin kan de eerste translationele transportbeweging van het niet-vlakke substraat overeenkomen met dat deel van de beweging dat relatief onafhankelijk is van de vorm van het substraat; of, met andere woorden, de eerste beweging kan overeenkomen met de beweging waaraan het substraat onderworpen zou zijn als het vlak was geweest.

De tweede translatie en/of rotatiebeweging daarentegen is dan een additionele beweging die kenmerkend is gekozen in functie van de vorm van het substraat.

In de onderhavige uitvinding werd voorzien dat de relatieve verandering in de oriëntatie (bv. kanteling) en/of afstand (bv. tussenruimte) van een niet-vlak substraat ten opzichte van een sputterfluxdistributie ook kan worden verkregen door het toevoegen van een additionele tweede beweging aan het substraat in de plaats van aan het sputtersysteem zoals beschreven in wo2016005476. Terwijl de relatieve oriëntatie en/of afstand kenmerkend ook continu veranderen als een substraat de sputterfluxdistributie kruist als gevolg van de eerste beweging, voegt de tweede beweging de verdere mogelijkheid toe voor het bijstellen van deze parameters op een gecontroleerde manier, waardoor het ook van toepassing is voor de vorm van het niet-vlakke substraat.

Zodoende kan de uniformiteit van de verkregen coating worden verbeterd, terwijl tegelijkertijd het sputtersysteem in een vaste positie wordt gehouden of ten minste de beweging die nodig is om daardoor te worden uitgevoerd wordt gereduceerd.

In uitvoeringsvormen kan de eerste beweging van het translationeel transporteren van het niet-vlakke substraat het translateren (zoals bv. kenmerkend aangetroffen in een lineaire in-line coater) van een middelpunt (bv. een gravitatie-middelpunt) van het substraat omvatten. In uitvoeringsvormen kan de eerste beweging van het translationeel transporteren het translateren van het mniet-vlakke substraat in een transportrichting omvatten (bv. bestaan uit). In uitvoeringsvormen kan de tweede beweging het bewegen (bv. translateren) van het mniet-vlakke substraat in een richting die verschilt van de transportrichting omvatten.

In uitvoeringsvormen kan het translateren van het niet-vlakke substraat ten opzichte van de sputterfluxdistributie het bewegen van het niet-vlakke substraat in een richting parallel met een centrum van de sputterfluxdistributie (bv. naar of weg van een sputtersysteem) en/of in een loodrecht daarop (bv. naar of weg van een rand van de sputterfluxdistributie) omvatten.

In uitvoeringsvormen kan het roteren van het niet-vlakke substraat een rotatie rond een draaias of draaipunt omvatten. In uitvoeringsvormen kan het roteren van het niet-vlakke substraat ten minste één rotatiecomponent over een rotatiehoek groter dan 0° en kleiner dan 360°, bij voorkeur groter dan 5° en kleiner dan 180° omvatten. Een dergelijke rotatie waarbij het substraat met minder dan een volledige draai wordt geroteerd, wordt hierin ook omschreven als ‘kanteling’.

In uitvoeringsvormen kan het roteren van het niet-vlakke substraat een rotatiecomponent over een rotatiehoek van 360° of meer omvatten. Een dergelijke rotatie waarbij het substraat een volledige draai of meer wordt geroteerd, wordt hierin ook omschreven als ‘draaiing’. Het is duidelijk dat als het niet-vlakke substraat tijdens het sputteren vrij zou worden geroteerd (bv. gedraaid) in alle richtingen, de verkregen coating niet niet-circumferentieel zou zijn; wat buiten de doelstelling van de onderhavige uitvinding ligt. Niettegenstaande is het kenmerkend mogelijk om één of meer rotatieassen te kiezen waarrond het substraat kan worden gedraaid terwijl het niet-vlakke substraat nog steeds niet circumferentieel wordt blootgesteld. Bij het nemen van een beslissing met betrekking tot een geschikte tweede beweging kan rekening worden gehouden met bepaalde effecten die meer in detail worden beschreven in voorbeeld 4. In het bijzonder als de complexiteit van de sputterfluxdistributie en/of de niet- vlakke substraatvorm toeneemt, kan hun wisselwerking en het effect van hun relatieve beweging echter moeilijk nauwkeurig te voorspellen zijn. Niettegenstaande kan, uitgaande van het gegeven dat de doelstelling het verkrijgen van een uniforme niet-circumferentiële coating is en dat een redelijke uniformiteitsdrempel is gekozen (die kenmerkend zal afhangen van verschillende factoren zoals de vorm van het substraat, de kenmerken van het sputtersysteem, enz.), kan kenmerkend een geschikte tweede beweging proefondervindelijk of door computersimulaties worden gevonden.

In uitvoeringsvormen kan het mniet-vlakke substraat ten minste één afmeting van 25 cm of meer omvatten. In uitvoeringsvormen kan het mniet-vlakke substraat een gekromd substraat zijn of kan ten minste een gekromd gedeelte omvatten.

In uitvoeringsvormen kan het niet-vlakke substraat één of meer vlakke facetten omvatten.

In uitvoeringsvormen kan het mniet-vlakke substraat een veelvlakkig gedeelte omvatten.

In uitvoeringsvormen kan het niet-vlakke substraat convex en/of concaaf zijn.

In uitvoeringsvormen kan het niet- vlakke substraat een niet-vlak vlies zijn.

Hier wordt een niet-vlak vliessubstraat beschouwd als zijnde een niet- vlak substraat omvattende twee majeure oppervlakken met een aanzienlijk groter gebied (bv. samen vormen ze ten minste 70%, bij voorkeur ten minste 80%, met een grotere voorkeur ten minste 90%, van het totale oppervlakgebied) dan andere mineure oppervlakken (bv. randen die de dikte van het vlies definiëren) van het substraat.

Het niet- vlakke vliessubstraat kan niet-vlak zijn zodanig dat het een holte met een opening definieert.

In dergelijk geval kan, om nog steeds als een niet-vlak vliessubstraat te worden beschouwd, de opening een gebied van ten minste 20%, bij voorkeur ten minste 50%, van het totale binnenste oppervlakgebied van de holte hebben.

Het niet- vlakke vliessubstraat kan dus bv. een koepel (d.w.z. halfbolvormig of niet-halfbolvormig, zoals een bedekking of behuizing) of een gevormd stuk glas (bv. een voorruit van een voertuig) zijn.

Voorwerpen zoals flessen of potten daarentegen worden niet beschouwd als zijnde

‘niet-vlakke vliessubstraten’. Kenmerkend is één van de grote oppervlakken een niet-vlak oppervlak dat moet worden gecoat.

In uitvoeringsvormen kan ‘zonder circumferentiële blootstelling van het niet-vlakke substraat aan genoemde sputterfluxdistributie’ ‘zonder substantiële blootstelling van ten minste één groot oppervlak van het niet-vlakke vliessubstraat aan genoemde sputterfluxdistributie’ zijn. In uitvoeringsvormen kan het majeure oppervlak dat moet worden gecoat een gebeid van ten minste 30%, bij voorkeur ten minste 40%, van een totaal oppervlakgebied van het niet-vlakke vliessubstraat hebben.

In sommige uitvoeringsvormen kan het bewegingsmiddel deel uitmaken van de substraatdrager (bv. bewegen met het substraat).

Dergelijke uitvoeringsvormen maken op voordelige wijze betrekkelijk gemakkelijk retrofit van een bestaande coatinginrichting mogelijk, met de mogelijkheid om niet- vlakke substraten te onderwerpen aan een tweede beweging. In andere uitvoeringsvormen kan het bewegingsmiddel zich buiten het substraat bevinden en, indien aanwezig, buiten de substraatdrager (bv. opgesteld binnenin een coatinginrichting in overeenstemming met het tweede aspect). Dergelijke uitvoeringsvormen maken op voordelige wijze het onderwerpen van mniet-vlakke substraten aan een tweede beweging mogelijk zonder dat elk substraat en/of substraatdrager moet worden uitgerust met bewegingsmiddelen. In nog andere uitvoeringsvormen kan een gedeelte van het bewegingsmiddel (bv. een tweede element; zie lager) een onderdeel vormen van de substraatdrager en kan een ander gedeelte van het bewegingsmiddel (bv. een eerste element, zie lager)

extern hiervan zijn (bv. opgesteld zijn binnenin een coatinginrichting in overeenstemming met het tweede aspect). In uitvoeringsvormen kan het bewegingsmiddel ontworpen zijn in {functie van kenmerken van een coatinginrichting waarmee het moet worden gebruikt. Bijvoorbeeld, het bewegingsmiddel kan ontworpen zijn in overeenstemming met een sputterfluxdistributie gegenereerd door het sputtersysteem in de coatinginrichting (bv. een sputterfluxdistributie die specifiek is voor genoemd sputtersysteem).

In uitvoeringsvormen kan het bewegingsmiddel een geleidingssysteem voor het niet-vlakke substraat omvatten. In uitvoeringsvormen kan het geleidingssysteem dienen voor het genereren van de eerste beweging, de tweede beweging of beide. In uitvoeringsvormen kan het geleidingssysteem een eerste element (bv. een rail, groef of een inkeping) en een tweede element (bv. één of meer uitsteeksels, zoals pennen, of één of meer wielen) omvatten voor aangrijping van het eerste element. In sommige uitvoeringsvormen kan het eerste element een onderdeel vormen van het substraat of de substraatdrager en kan het tweede element zich buiten het substraat of de substraatdrager bevinden. In andere uitvoeringsvormen kan het tweede element een onderdeel vormen van het substraat of de substraatdrager en kan het eerste element zich buiten het substraat of de substraatdrager bevinden.

In uitvoeringsvormen kunnen de bewegingsmiddelen een aandrijver omvatten. In uitvoeringsvormen kan de aandrijver dienen voor het genereren van de eerste beweging, de tweede beweging of beide. In uitvoeringsvormen kan de aandrijver een enkele-

of multi-as aandrijver zijn. In uitvoeringsvormen kunnen de één of meer assen één of meer translationele en/of één of meer rotationele vrijheidsgraden zijn. In uitvoeringsvormen kan de aandrijver een zes-as aandrijver zijn (d.w.z. een aandrijver met drie translationele en drie rotationele vrijheidsgraden). In uitvoeringsvormen kan de aandrijver in verbinding staan met een besturingsmiddel. In uitvoeringsvormen kan het besturingsmiddel een positiebepalingsmiddel omvatten. Zo kan de aandrijver op voordelige wijze worden bediend in functie van de locatie van het substraat ten opzichte van de sputterfluxdistributie.

In uitvoeringsvormen kan elke eigenschap van elke uitvoeringsvorm van het eerste aspect onafhankelijk zijn zoals dienovereenkomstig beschreven voor elke uitvoeringsvorm van elke van de andere aspecten.

In een tweede aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een coatinginrichting voor het niet-circumferentieel coaten van een niet-vlak substraat. De coatinginrichting omvat: (i) een sputtersysteem, omvattende ten minste één magnetron voor het opstellen van een longitudinaal sputtertarget, en (ii) een bewegingssysteem zoals gedefinieerd in elke uitvoeringsvorm van het eerste aspect.

In voorkeursuitvoeringsvormen kan de magnetron geconfigureerd zijn voor het opstellen van een cilindervormig sputtertarget. In uitvoeringsvormen kan de magnetron een roterende cilindervormige magnetron zijn. In andere uitvoeringsvormen kan de magnetron geconfigureerd zijn voor het opstellen van ten minste één vlakke (bv. longitudinaal planair) sputtertarget. Als mogelijke reden om deze te verkiezen: cilindervormige sputtertargets maken kenmerkend hoger targetgebruik mogelijk dan vlakke sputtertargets; niettegenstaande kan de onderhavige uitvinding ook werken met planaire sputtertargets. In uitvoeringsvormen kan het sputtersysteem ten minste twee magnetrons omvatten (dat ook kan worden omschreven als een dubbele magnetron). In uitvoeringsvormen kan het sputtersysteem geconfigureerd zijn om een geselecteerde sputterfluxdistributie te verschaffen. Daarvoor kan het sputtersysteem kenmerkend een willekeurig aantal magnetrons (en overeenkomstige targets) met een willekeurige configuratie omvatten. Zo moet een as van de longitudinale sputtertarget (bv. een longitudinale as) niet parallel lopen met een grootste gedeelte van het niet-vlakke substraat. De as van de longitudinale sputtertarget moet niet loodrecht staan op de transportbeweging van het substraat. De longitudinale sputtertarget moet geen lengte hebben die overeenkomt met een afmeting van het niet-vlakke substraat. Het centrum van de sputterfluxdistributie moet niet loodrecht op de transportbeweging van het substraat georiënteerd zijn en een geschikte ejectiehoek hebben.

In uitvoeringsvormen kan het sputtersysteem verder geconfigureerd zijn voor, in werking, het bijstellen (bv. door een tijdsafhankelijke storing) van een sputterfluxdistributie daarvan ten opzichte van het niet-vlakke substraat. Dit kan, bijvoorbeeld, het translateren en/of roteren van het sputtersysteem, en/of het bijstellen van de magneetopstelling binnenin de magnetron omvatten; dit is bv. beschreven in

WO2016005476 (zie daarin o.a. p.10 regels 3-21 en p.22 regel 27 - p.23 regel 11), dat hierin is opgenomen ter referentie.

Het bijstellen van zowel het sputtersysteem als het substraat ten opzichte van elkaar heeft het voordeel dat de bijstelbreedte voor beide binnen bepaalde grenzen kan worden gehouden.

In het bijzonder wanneer ze langer of breder worden kan kanteling van een niet-vlak substraat onder bepaalde hoeken een overmatig grote (bv. hoge) sputterkamer vereisen om de lengte en/of breedte van het substraat op te kunnen nemen.

In dergelijke gevallen kan het, niettegenstaande eventuele nadelen die gepaard kunnen gaan met het bijstellen van het sputtersysteem, toch voordelig zijn om het sputtersysteem te onderwerpen aan een relatief kleine bijstelling (bv. een kleine kanteling ervan) en zodoende de hoek waaronder het niet-vlakke substraat moet worden gekanteld sterk te verminderen.

In uitvoeringsvormen kan de coatinginrichting een continue coatinginrichting zijn.

In uitvoeringsvormen kan de coatinginrichting een in-line coater of een partijcoater zijn, bij voorkeur een in-line coater.

Een in-line coater is een coatingsysteem waarin substraten worden ingebracht en uit worden verwijderd zonder het verbreken van het vacuüm; dit kan, bijvoorbeeld, worden verkregen met behulp van een ladingvergrendelingscompartiment om de substraten van atmosferische druk naar vacuümniveau te brengen, of vice versa.

Dit in tegenstelling tot een kenmerkende partijcoater waarbij substraten worden geladen in de coatinginrichting, de lucht wordt weggepompt, de coating wordt uitgevoerd en de coatinginrichting vervolgens wordt geventileerd vóór het ontladen van de substraten en herhaling van het proces.

In uitvoeringsvormen kan elke eigenschap van elke uitvoeringsvorm van het tweede aspect onafhankelijk zijn zoals overeenkomstig beschreven voor elke uitvoeringsvorm van elke van de andere aspecten.

In een derde aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het niet- circumferentieel coaten van een niet-vlak substraat. De werkwijze omvat: (a) het verschaffen van een coatinginrichting zoals gedefinieerd in elke uitvoeringsvorm van het tweede aspect, en (b) bewegen van het niet-vlakke substraat langsheen het sputtersysteem tijdens het sputteren van een coating daarop; waarbij het bewegen omvat: (bl) het translationeel transporteren van het niet-vlakke substraat langsheen het sputtersysteen, en (b2) additioneel het translateren en/of roteren van het niet-vlakke substraat ten opzichte van het sputtersysteem.

In uitvoeringsvormen kan elke eigenschap van elke uitvoeringsvorm van het derde aspect onafhankelijk zijn zoals overeenkomstig beschreven voor elke uitvoeringsvorm van elke van de andere aspecten.

In een vierde aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een gebruik van een coatinginrichting volgens elke uitvoeringsvorm van het tweede aspect voor het verschaffen van een uniforme coating op ten minste één majeur oppervlak van een niet- vlak substraat, selectief ten opzichte van ten minste één ander majeur oppervlak ervan. Hierin is het duidelijk dat het ten minste één majeure oppervlak uniform is gecoat terwijl het ten minste één andere majeure oppervlak nagenoeg niet gecoat is.

In uitvoeringsvormen kan een lokale laagdikte (d.w.z. een laagdikte die kan worden gemeten op elke gegeven locatie van de coating) van de uniforme coating van een gemiddelde laagdikte van genoemde uniforme coating verschillen met 15% of minder, bij voorkeur 10% of minder, met een grotere voorkeur 5% of minder, met de meeste voorkeur 3% of minder, zoals 23%.

In uitvoeringsvormen kan elke eigenschap van elke uitvoeringsvorm van het vierde aspect onafhankelijk zijn zoals overeenkomstig beschreven voor elke uitvoeringsvorm van elke van de andere aspecten.

De uitvinding zal nu worden beschreven door een gedetailleerde beschrijving van diverse uitvoeringsvormen van de uitvinding. Het is duidelijk dat andere uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen worden geconfigureerd volgens de kennis van de ervaren deskundige in het vakgebied zonder daarbij af te wijken van de werkelijke technische inhoud van de uitvinding, waarbij de uitvinding uitsluitend beperkt is door de termen van de bijgevoegde conclusies.

Voorbeeld 1: Coatinginrichting voor niet- circumferentiële coating van een 2D niet-vlak substraat FIG 1 toont schematisch een 2D gekromd substraat (100) (d.w.z. een substraat waarvan het oppervlak dat moet worden gecoat een kromming in één dimensie heeft en recht is in een dimensie loodrecht daarop) dat gecoat is door een coatinginrichting (200) volgens de onderhavige uitvinding.

Het 2D gekromde substraat (100) wordt eerst ingebracht in de coatinginrichting (200) door een poortklep (410) van een ladingvergrendelingscompartiment (400) (FIG la). Het 2D gekromde substraat (100) wordt vervolgens verder translationeel getransporteerd (310) naar het sputtersysteem (500), wat hier twee cilindervormige sputtertargets (510) omvat die zijn opgesteld op een dubbele roterende magnetron.

Naast de transportbeweging (310) wordt het 2D gekromde substraat (100) ook gekanteld (320) zodat het oppervlak dat moet worden gecoat naar het sputtersysteem (500) is gericht bij het binnenkomen van de coatingzone (FIG 1b). Als het 2D gekromde substraat (100) door de coatingzone passeert, en zodoende de sputterfluxdistributie van het sputtersysteem kruist, worden de oriëntatie en/of afstand van het 2D gekromde substraat (100) constant gradueel bijgesteld door rotatie (bv. verandering van kanteling) en/of translatie (bv. verandering van tussenruimte) ervan (FIG lc). Het 2D gekromde substraat (100) verlaat ten slotte de coatingzone (FIG ld) en kan vervolgens worden uitgeladen uit de coatinginrichting (200) door een uitgangspoortklep (niet afgebeeld). Zoals afgebeeld loopt de transportrichting (310) parallel met de gekromde dimensie van het 2D gekromde substraat (100) en staan beide loodrecht op de longitudinale as van het sputtersysteem (500) (met parallelle cilindervormige sputtertargets). Dit kan de te verkiezen configuratie zijn voor een 2D gekromd substraat (100) (ten minste in de coatingzone), doordat deze het op de gemakkelijkste manier bijstellen van de oriëntatie en/of afstand van het 2D gekromde substraat (100) ten opzichte van de sputterfluxdistributie mogelijk maakt, met de bedoeling rekening te houden met de vorm van het substraat om een uniforme coating op het te coaten oppervlak te verkrijgen.

In het huidige voorbeeld is het magnetische systeem van de dubbel roterende magnetron niet afgebeeld.

Indien gewenst of vereist kan het magnetische systeem van het sputtersysteem (500) bewegen of slingeren, bij voorkeur gesynchroniseerd met de positie en beweging van het 2D gekromde substraat (100) langsheen de coatingzone.

Het dient vermeld dat de sputtersysteemconfiguratie die werd beschreven voor FIG 1 louter kenschetsend is, en meer over het algemeen een willekeurig aantal, geometrie en oriëntatie van longitudinale sputtertargets (510) kan omvatten, waardoor enige gewenste sputterfluxdistributie wordt verkregen.

Dit is schematisch voorgesteld in FIG 2. Voorbeeld2: coatinginrichting voor niet- circumferentiële coating van een 3D niet-vlak substraat Voorbeeld 2a FIG 3 toont schematisch een 3D gekromd substraat (100) (d.w.z. een substraat waarvan het oppervlak dat moet worden gecoat een kromming heeft in twee loodrechte dimensies) dat gecoat is door een coatinginrichting (200) volgens de onderhavige uitvinding.

Het 3D gekromde substraat (100) wordt eerst ingebracht (310) in de coatinginrichting (200) door een poortklep (410) van een ladingvergrendelingscompartiment (400) (FIG 3a). Het 3D gekromde substraat (100) wordt vervolgens verder translationeel getransporteerd (310) naar het sputtersysteem (500), wat hier één cilindervormige sputtertarget omvat die is opgesteld op een rotatiemagnetron.

Zoals afgebeeld loopt de transportrichting (310) parallel met een gekromde dimensie van het 3D substraat en zijn beide loodrecht of parallel met de longitudinale as van het sputtersysteem (500). Naast de transportbeweging (310) wordt het 3D gekromde substraat (100) ook gekanteld (320) zodat het oppervlak dat moet worden gecoat naar het sputtersysteem (500) is gericht bij het binnenkomen van de coatingzone (FIG 3b). Naast de kantelbeweging (320) kan het 3D gekromde substraat (100) verder optioneel draaien (330) rond een draaipunt (301)

om alle zijden van het gekromde oppervlak dat moet worden gecoat in gelijke mate bloot te stellen.

Als het 3D gekromde substraat (100) door de coatingzone passeert,

worden de oriëntatie en/of afstand van het 3D gekromde substraat (100) constant gradueel bijgesteld door rotatie (bv. verandering van de kanteling) en/of translatie (bv. verandering van de tussenafstand)

ervan (FIG 3c). Het 3D gekromde substraat (100) verlaat ten slotte de coatingzone (FIG 3d) en kan vervolgens worden uitgeladen uit de coatinginrichting (200) door een uitgangspoortklep (niet afgebeeld). Voorbeeld 2b Er kunnen meerdere substraten worden opgesteld op een substraatdrager in een verpakte configuratie die vervolgens kan ontvouwen in een 3D niet-vlak substraat in de coatinginrichting (bv. voor en/of in de coatingzone). Het vouwen/ontvouwen kan gebeuren door middel van één of meer aandrijvers die op de substraatdrager werken en die kunnen worden vastgemaakt aan de substraatdrager op zich of aan de coatinginrichting.

Om een goede verpakking en ontvouwing te verkrijgen, kan een substraatdrager vervaardigd uit verbonden of gescharnierde mozaïekpatronen worden gebruikt, waarvan enkele voorbeelden zijn afgebeeld in FIG 4a-d.

Voorbeeld 2c Een andere interessante applicatie van de onderhavige uitvinding is voor het uniform coaten van de buitenkant van een niet-vlak koepelvormig substraat (100) (FIG 5a) dat moet worden gebruikt als afdekking of behuizing.

Hier is het kenmerkend gewenst om voor alle verticale buitenzijden van het koepelvormige substraat (100) een coatingdikte van ten minste 50% van die van de bovenste buitenzijde te hebben, en bij voorkeur een vergelijkbare dikte voor alle buitenzijden te hebben, zonder significante coating van het onder- of binnenoppervlak.

Dergelijke substraten (100) kunnen, bijvoorbeeld, langsheen elkaar in een enkele rij of in meerdere rijen worden gerangschikt op een substraatdrager (110); dit is respectievelijk weergegeven onder- en bovenaan FIG 5b (bovenaanzicht) en FIG 5c (zijaanzicht). Oom deze niet-vlakke substraten (100) te coaten, kan een sputtersysteem (500) omvattende een enkele (niet weergegeven) of twee cilindervormige sputtertargets (510) opgesteld op een dubbele roterende magnetron (520) worden gebruikt. De dienovereenkomstig verwachte sputterfluxdistributie (600) van elke target (510) individueel en voor het sputtersysteem (500) als geheel is weergegeven in FIG 5d. De pijlen verwijzen naar de te verkiezen (2D) oriëntatie van de arriverende sputterfluxdistributie (600), terwijl de curves de (2D) intensiteit van de arriverende sputterfluxdistributie (600) op een vlak gedefinieerd door de eerste bewegingsrichting aangeven. Vervolgens kan een uniforme coating van de buitenkant van de niet-vlakke substraten (100) worden verkregen door opstelling zoals getoond in FIG 5b en door het translationeel transporteren (310) en kantelen (320) van de substraten (100) zoals getoond in FIG 5e. Bovendien kan verder een additionele translatiebeweging (340) worden toegevoegd, zoals weergegeven in FIG 5e; dit maakt bv. het regelen van de dikte van de coating aan de bovenkant van het niet-vlakke oppervlak in vergelijking met de zijden ervan mogelijk.

Voorbeeld 3: Bewegingssystemen voor niet- circumferentiële coating van een niet-vlak substraat Een aantal verschillende manieren waarop de hierboven beschreven additionele tweede bewegingen kunnen worden gerealiseerd zijn schematisch afgebeeld in FIG 6. FIG 6a toont een bewegingssysteem (300) waarbij het substraat (100) is opgesteld op een substraatdrager (110) met een draaipen (301; bv. een draaipunt of as) en een lineaire aandrijver (302; d.w.z.

een type enkele-as aandrijver). De aandrijver (302) maakt bijstelling van de kanteling van het substraat (100) door een rotatie (320) rond de draaipen (301) mogelijk. Translatie ten opzichte van de sputterfluxdistributie kan vervolgens optioneel worden verkregen door een ander translatiemiddel (niet afgebeeld). FIG 6b toont een bewegingssysteem (300) waarbij het substraat (100) is opgesteld op een substraatdrager (110) met twee lineaire aandrijvers (302). Door gebruik te maken van twee aandrijvers (302) kunnen de kanteling en tussenafstand van het substraat (100) ten opzichte van de sputterfluxdistributie gelijktijdig worden bijgesteld. Merk dat de transportmiddelen van het bewegingssysteem niet afgebeeld zijn in FIG 6a-b. FIG 6c-d toont een bewegingssysteem (300) waarbij het substraat (100) is opgesteld op een substraatdrager (110) die gekoppeld is met een geleidingssysteem (303) (bv. de substraatdrager kan uitsteeksels of wielen hebben die aangrijpen aan een rail, groef of inkeping van het geleidingssysteem; of vice versa). Het geleidingssysteem (303) is zodanig gevormd dat, naast de transportbeweging ervan, het substraat additioneel roteert en/of translateert (waardoor de kanteling en tussenafstand ervan worden bijgesteld) als het de sputterfluxdistributie kruist. In FIG 6c heeft het geleidingssysteem (303) een vast spoor, wat betekent dat het geleidingssysteem (303) kenmerkend specifiek is voor een bepaalde substraatvorm en moet worden verwisseld wanneer een substraat (100) met een andere vorm moet worden gecoat. In FIG 6d omvat het geleidingssysteem (303) daarentegen gedeelten die afzonderlijk kunnen worden bewogen, waardoor het geleidingsspoor tot in bepaalde mate kan worden bijgesteld en dus toelaat om verschillende substraat (100) -vormen op te nemen voor een enkel geleidingssysteem (303). Het substraat (100) kan binnenin de substraatdrager (110) worden opgehangen om bepaalde delen in de gewenste translationele en/of rotationele beweging te duwen of te trekken. Het systeem kan met een veer geladen (111) zijn, of dergelijke, om het substraat (100) terug naar een thuispositie te brengen wanneer er geen externe kracht op wordt uitgeoefend.

Een andere manier waarop de hierboven beschreven additionele bewegingen kan worden gerealiseerd is schematisch weergegeven in FIG 7, die een gekromd substraat (100) toont dat is opgesteld op een zes-as aandrijver (302) (d.w.z. een aandrijver met drie translationele en drie rotationele vrijheidsgraden).

Het is echter duidelijk dat de bewegingssystemen (300) die zijn afgebeeld in FIG 6 en FIG 7 louter kenschetsend zijn en dat vele andere geschikte systemen kunnen worden bedacht door de combinatie van één of meer enkele- of multi-as aandrijvers (302), met of zonder substraatdrager (110). Om maar één voorbeeld te geven: de translatie en/of rotatie van het substraat kan ook worden verkregen door een robotarm die is aangepast voor het vastgrijpen van het substraat op zich of het substraat opgesteld op een substraatdrager.

Verder kan het bewegingssysteem geconfigureerd zijn voor het ontvouwen van één of meer substraten in de coatinginrichting.

Eén voorbeeld daarvan werd eerder beschreven met verwijzing naar FIG 4. Een ander voorbeeld is schematisch weergegeven in FIG 8, waar twee gekromde substraten (100) de coatinginrichting (200) betreden op een min of meer gestapelde manier (FIG 8a), vervolgens langsheen elkaar worden bewogen alvorens de coatingzone (FIG 8b) te betreden en ten slotte eventueel opnieuw kunnen worden gestapeld alvorens de coatinginrichting (200) te verlaten (niet afgebeeld). Het ontvouwen van de één of meer substraten in de coatinginrichting heeft, bijvoorbeeld, het voordeel dat somnige delen van de coatinginrichting, zoals de ingang- en uitgang-ladingvergrendelingscompartimenten en hun poortkleppen, kleiner kunnen worden gemaakt, waardoor handhaving van goede vacuümomstandigheden in de coatingzone wordt vergemakkelijkt.

Voorbeeld 4: Selecteren van een gepaste tweede beweging Voorbeeld 4a: substraat heeft een cilindervormige kromming met een as parallel met het longitudinale sputtersysteem Het bijstellen van de afstand tussen magnetron en substraat: omdat we weten dat in een eerste-orde benadering de dikte op een 2D substraat van een longitudinale magnetron ongeveer omgekeerd evenredig is met de afstand tussen beide, kunnen we een translationele beweging aanbrengen aan het substraat om de afstand tussen het meest intensief blootgestelde gedeelte ervan aan het magnetronsysteem relatief constant te houden met de magnetron.

Het bijstellen van de kanteling van het substraat: omdat we weten dat in een eerste-orde benadering de dikte op een 2D substraat van een longitudinale magnetron ongeveer recht evenredig is met de cosinus die is gevormd tussen de normaal op het substraat en de vector die naar het magnetronsysteem wijst, kunnen we een pivoterende beweging aanbrengen aan het substraat om de hoek tussen de normaal van het meest intensief blootgestelde gedeelte van het substraat en magnetronoriëntatie relatief constant te houden.

Voorbeeld 4b: substraat heeft een cilindervormige kromming met een as loodrecht op de longitudinale magnetron Het bijstellen van de positie van het substraat vs de magnetron-eindzones: omdat we weten dat enerzijds de afzettingssnelheid in de eindzones van een longitudinale magnetron lager is en anderzijds dat de afzettingssnelheid op een substraat dichter bij de magnetron hoger is, kunnen we beide effecten in evenwicht brengen door het substraat dichter bij de magnetronrand te brengen voor de zones op het substraat die zich dichter bij de magnetron bevinden.

Het bijstellen van de kanteling van het substraat: sommige delen van het substraat die zich dichter bij het magnetronsysteem bevinden (substraatgeometrie) dichter bij de magnetronrand brengen (additionele beweging) om ongelijkmatigheden in de dikte te compenseren, kan problemen met zich meebrengen voor andere delen van het substraat die zich dichter bij het magnetronsysteem bevinden en die niet dichter bij de magnetronrand kunnen worden gebracht. Dit kan worden gecompenseerd door het introduceren van een additionele pivoterende beweging aan het substraat; bv. rotatie of kanteling om de diktes op deze andere delen van het substraat in evenwicht te brengen.

Het dient vermeld dat hoewel voorkeursuitvoeringsvormen, specifieke constructies en configuraties, evenals materialen, hierin werden besproken voor inrichtingen volgens de onderhavige uitvinding, diverse veranderingen of modificaties in vorm en detail kunnen worden aangebracht zonder daarbij af te wijken van de doelstelling en technische inhoud van deze uitvinding. Bijvoorbeeld, alle hoger vermelde formules zijn louter representatief voor procedures die kunnen worden gebruikt. Functionaliteit kan worden toegevoegd aan of verwijderd van de blokdiagrammen en operaties kunnen onderling worden verwisseld onder functionele blokken. Stappen kunnen worden toegevoegd aan of verwijderd uit werkwijzen die werden beschreven binnen de doelstelling van de onderhavige uitvinding.

Claims

CONCLUSIES

1.- Bewegingssysteem (300) voor het bewegen van een niet-vlak substraat (100) over een sputterfluxdistributie (110) zonder circumferentiële blootstelling van het niet-vlakke substraat (100) aan genoemde sputterfluxdistributie (110), onvattende bewegingsmiddelen voor: - een eerste beweging (310) voor het translationeel transporteren van het niet-vlakke substraat (100) langsheen de sputterfluxdistributie (110), en - een additionele tweede beweging (320, 330, 340) voor het translateren en/of roteren van het niet-vlakke substraat (100) ten opzichte van de sputterfluxdistributie (110).

2.- Bewegingssysteem (300) volgens conclusie 1, waarbij het bewegingssysteem (300) een substraatdrager (110) omvat voor het vasthouden van het niet-vlakke substraat (100).

3.- Bewegingssysteem (300) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de bewegingsmiddelen een geleidingssysteem (303) omvatten voor het niet-vlakke substraat (100), het geleidingssysteem omvattende: - een eerste element en - een tweede element voor aangrijping van het eerste element.

4.- Bewegingssysteem (300) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de bewegingsmiddelen een aandrijver (302) omvatten.

5.- Bewegingssysteem (300) volgens conclusie 4, waarbij de aandrijver (302) een multi-as aandrijver.

6.- Bewegingssysteem (300) volgens een van de voorgaande conclusies voor het bewegen van een niet-vlak vliessubstraat (100) langsheen de sputterfluxdistributie (110) zonder blootstelling van ten minste één majeur oppervlak van het niet-vlakke vliessubstraat (100) aan genoemde sputterfluxdistributie (110).

7.- Coatinginrichting (200) voor niet- circumferentiële coating van een niet-vlak substraat (100), omvattende: i. een sputtersysteem (500) omvattende ten minste één magnetron (520) voor het opstellen van een longitudinale sputtertarget (510), en ii. een bewegingssysteem (300) zoals gedefinieerd in een van de voorgaande conclusies.

8.- Coatinginrichting (200) volgens conclusie 7, waarbij de magnetron (520) is geconfigureerd voor het opstellen van een cilindervormige sputtertarget (520).

9.- Coatinginrichting (200) volgens een van de conclusies 7 tot en met 8, waarbij het sputtersysteem (500) ten minste twee magnetrons (520) omvat.

10.- Coatinginrichting (200) volgens een van de conclusies 7 tot en met 9, waarbij het sputtersysteem (500) verder is geconfigureerd voor, in werking, het bijstellen van een sputterfluxdistributie (110) daarvan ten opzichte van het niet-vlakke substraat (100).

11.- Coatinginrichting (200) volgens een van de conclusies 7 tot en met 10, die een continue of in-line coatinginrichting is.

12.- Werkwijze voor het niet-circumferentieel coaten van een niet-vlak substraat (100), omvattende: a. het verschaffen van een coatinginrichting (200) zoals gedefinieerd in een van de conclusies 7 tot en met 11, en b. het bewegen van het niet-vlakke substraat (100) langsheen het sputtersysteem (500) tijdens het sputteren van een coating daarop; waarbij de beweging omvat: bl. het translationeel transporteren (310) van het niet-vlakke substraat (100) langsheen het sputtersysteem (500), en b2. het additioneel translateren en/of roteren (320, 330, 340) van het niet-vlakke substraat (100) ten opzichte van het sputtersysteem (500).

13.- Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij het roteren van het niet-vlakke substraat (100) in stap b2 ten minste één rotatiecomponent over een rotatiehoek groter dan 0° en kleiner dan 360° omvat.

14.- Gebruik van een coatinginrichting (200) volgens een van de conclusies 7 tot en met 11 voor het verschaffen van een uniforme coating op ten minste één majeur oppervlak van een niet-vlak substraat (100), selectief ten opzichte van ten minste één ander majeur oppervlak ervan.

15.- Gebruik volgens conclusie 14, waarbij een lokale laagdikte van de uniforme coating van een gemiddelde laagdikte van genoemde uniforme coating verschilt met 15% of minder, bij voorkeur 10% of minder, met een grotere bij voorkeur 5% of minder, met de meeste bij voorkeur 3% of minder.