DE102012010151A1 - Holder, used to hold electrostatic substrate, includes identical layered structure that includes support and electrode and cover layers, where geometric ratio of support surface to thickness of layered structure has specified value - Google Patents

Holder, used to hold electrostatic substrate, includes identical layered structure that includes support and electrode and cover layers, where geometric ratio of support surface to thickness of layered structure has specified value Download PDF

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Abstract

The electrostatic substrate holder comprises an identical layered structure that comprises a support (21), an electrically conductive electrode layer (23) for electrostatically fixing a substrate and an electrically insulating cover layer (27) partially covering the electrode layer. A geometric ratio of a square root of a surface of the support to a thickness of the layered structure is 20:1, 50:1, 100:1, 200:1, 500:1 or 1000:1. The thickness of the layered structure is less than 3 mm. The electrode layer comprises electrically isolated electrode segments. The electrostatic substrate holder comprises an identical layered structure that comprises a support (21), an electrically conductive electrode layer (23) for electrostatically fixing a substrate and an electrically insulating cover layer (27) partially covering the electrode layer. A geometric ratio of a square root of a surface of the support to a thickness of the layered structure is 20:1, 50:1, 100:1, 200:1, 500:1 or 1000:1. The thickness of the layered structure is less than 3 mm. The electrode layer comprises electrically isolated electrode segments in a substrate support portion for holding the substrate. The layered structure further comprises a plate structure formed on the support facing away from outside against a lateral peripheral portion of the layered structure. The plate structure comprises plate section separated from each other by a gap. A side edge of the plate section in the substrate support portion extends into, passes through and completely lies within the substrate support portion. The plate structure and/or the plate section is arranged between the support and the electrode layer by an intermediate layer (22) that extends through the layered structure. The plate structure is formed of a support plate that extends through the layered structure, and comprises separate segments of the intermediate layer and/or separate support plates. A geometric configuration and/or a position of intermediate layer segments and/or support plates is adjusted to a geometric configuration and/or a position of electrode segments and/or to a geometric configuration and/or position of substrate support portion. The cover layer has an average surface roughness of 10-100 mu m, 20-80 mu m, 40-60 mu m or 50 mu m. The identical layered structure is provided on a front and a back of the support. The support has a thickness of 3 mm. The electrode layer has a thickness of 10-50 mu m. The intermediate layer and/or the support plate has a thickness of 300 mu m. The support has an extension, to which an electrical connection (30) for electrodes is formed, which protrudes from a side edge of the layered structure. The cover layer is formed as an acid-resistant layer. An independent claim is included for a mobile portable electrostatic substrate holder assembly.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft einen thermisch optimierten elektrostatischen Substrathalter zum lösbaren Halten zumindest eines, bevorzugt von mehreren Substraten für einen oder für mehrere aufeinander folgende Oberflächenbehandlungsprozesse zum Behandeln eines am Substrathalter zu haltenden Substrats.The present invention relates to a thermally optimized electrostatic substrate holder for releasably holding at least one, preferably of a plurality of substrates for one or more successive surface treatment processes for treating a substrate to be held on the substrate holder.

Hintergrundbackground

Oberflächenbehandlungsprozesse, wie zum Beispiel das Beschichten, Reinigen oder Ätzen von Substraten, etwa für Anwendungen im Bereich der Display-, Halbleiter- oder Solarzellen-Technologie erfordern ein möglichst abschattungsfreies Halten zumindest eines einem entsprechenden Oberflächenbehandlungsprozess zu unterziehenden Substrats. Insbesondere die industrielle Massenproduktion etwa von Solarzellen zielt auf hohe Durchsatzraten, kurze Taktzeiten bei gleichzeitig hohen Qualitätsanforderungen für vergleichsweise fragile bzw. zerbrechliche Substrate oder Werkstücke ab.Surface treatment processes, such as, for example, the coating, cleaning or etching of substrates, for applications in the field of display, semiconductor or solar cell technology, require shading-free retention of at least one substrate to be subjected to a corresponding surface treatment process. In particular, the industrial mass production of about solar cells aims at high throughput rates, short cycle times and high quality requirements for comparatively fragile or fragile substrates or workpieces.

Ferner unterliegen die Substrate bei auf Vakuumbeschichtung, wie z. B. auf PECVD (Plasma-enhanced chemical vapor deposition), basierenden Beschichtungsprozessen häufig extremen sowie wechselnden thermischen Beanspruchungen. Zudem sind die Substrathalter, etwa zu Reinigungszwecken, mitunter stark ätzenden Umgebungen auszusetzen.Furthermore, the substrates are subject to vacuum coating, such as. B. on PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition), based coating processes often extreme and changing thermal stresses. In addition, the substrate holder, for example, for cleaning purposes, sometimes exposed to strong corrosive environments.

Für diverse Oberflächenbehandlungsprozesse, wie zum Beispiel Beschichtungs- oder Ätzprozesse sind mechanische Substrathalter hinlänglich bekannt, die zum Beispiel mehrere Substrate oder Wafer in horizontaler Ausrichtung tragen und diese mittels mechanischen Halterungen, etwa in Form von Klammern oder Häkchen oder in entsprechend ausgefrästen Taschen hinsichtlich ihrer Position auf dem Substrathalter fixieren können. Derartige Substrathalter eignen sich jedoch nicht für eine vertikale Ausrichtung.For various surface treatment processes, such as coating or etching processes, mechanical substrate holders are well known, for example, carrying a plurality of substrates or wafers in a horizontal orientation and this position by means of mechanical brackets, such as in the form of brackets or hooks or in appropriately milled pockets can fix the substrate holder. However, such substrate holders are not suitable for vertical alignment.

Im Bereich der Display-Technologie sind ferner Substrathalter für Glasscheiben bekannt, bei denen ein Glassubstrat in etwa senkrecht bzw. leicht schräg auf einer schmalen Auflage ruht und durch einen Rahmen oder mittels einzelner Halteklammern an der Halterung fixiert ist. Derartige Träger eignen sich jedoch nicht für die Herstellung von Solarzellen, da derartige Halteklammern die zu beschichtenden Bereiche des Substrats bzw. des Solar-Wafers abschatten und in jenen Bereichen eine geforderte Oberflächenbehandlung des Substrats verhindern.In the field of display technology, substrate holders for glass panes are also known in which a glass substrate rests approximately perpendicularly or slightly obliquely on a narrow support and is fixed to the holder by a frame or by means of individual retaining clips. However, such carriers are not suitable for the production of solar cells, since such retaining clips shade the areas of the substrate or of the solar wafer to be coated and prevent a required surface treatment of the substrate in those areas.

Daneben sind elektrostatische Substrathalter bekannt, die eine Elektrodenstruktur aufweisen, mittels derer ein auf das Substrat anziehend wirkendes statisches elektrisches Feld erzeugbar ist, mittels welchem zu behandelnde Substrat weitgehend abschattungsfrei am Substrathalter gehalten werden kann.In addition, electrostatic substrate holders are known, which have an electrode structure, by means of which an attracting to the substrate acting static electric field can be generated, by means of which substrate to be treated substantially shading on the substrate holder can be maintained.

Elektrostatische Substrathalter, auch Electrostatic Chucks (ESC) genannt, können auch als mobile, mehreren Bearbeitungsstationen einer Massenfertigungsanlage zuzuführende Substrathalter ausgebildet sein, die mit einem hieran gehaltenen Substrat mehreren aufeinander folgenden Oberflächenbehandlungsprozessen für das Substrat unterzogen werden können. Mobile elektrostatische Substrathalter sind zur Aufrechterhaltung der elektrostatischen Haltekraft mit elektrischer Energie zu versorgen oder mit einer elektrischen Energie-Speichereinrichtung, etwa mit Akkumulatoren bzw. mit Kondensatoren zu versehen.Electrostatic substrate holders, also called electrostatic chucks (ESC), can also be designed as mobile substrate holders to be supplied to a plurality of processing stations of a mass production facility, which can be subjected to a plurality of successive surface treatment processes for the substrate with a substrate held thereon. Mobile electrostatic substrate holder are to be supplied to maintain the electrostatic holding power with electrical energy or provided with an electrical energy storage device, such as with accumulators or with capacitors.

Die sich durch den Oberflächenbehandlungsprozess ergebenden Einsatzbedingungen, wie etwa Temperaturen von bis zu 500°C bringen jedoch diverse Probleme mit sich. Insbesondere bei Temperaturen oberhalb von 300°C weisen die üblicherweise für elektrostatische Substrathalter verwendeten elektrisch isolierenden Materialien eine abnehmende Isolationswirkung auf. Hierdurch wird, insbesondere in höheren Temperaturbereichen, die Bildung von Leck-Strömen begünstigt, so dass die gespeicherte elektrische Energie für den Substrathalter nicht optimal genutzt werden kann.However, the operating conditions resulting from the surface treatment process, such as temperatures of up to 500 ° C, bring about various problems. Especially at temperatures above 300 ° C., the electrically insulating materials commonly used for electrostatic substrate holders have a decreasing insulating effect. As a result, the formation of leakage currents is favored, in particular in higher temperature ranges, so that the stored electrical energy for the substrate holder can not be optimally utilized.

So ist beispielsweise aus der DE 20 2005 004 589 U1 ein mobiler elektrostatischer Substrathalter bekannt, bei welchem die nötigen Dielektrika und Elektroden zumindest teilweise aus chemisch hoch- und höchstreinen Werkstoffen und Schichten bestehen.For example, from the DE 20 2005 004 589 U1 a mobile electrostatic substrate holder known in which the necessary dielectrics and electrodes at least partially made of chemically highly and ultrahigh-grade materials and layers.

Andere elektrostatische Substrathalter weisen hingegen eine im Vergleich zum Substrat deutlich größere Masse auf und können ferner mit einer integrierten Heizung oder Kühlung versehen sein.By contrast, other electrostatic substrate holders have a significantly greater mass compared to the substrate and can furthermore be provided with integrated heating or cooling.

Solche vergleichsweise massereiche elektrostatische Substrathalter sind jedoch für aufeinander folgende Prozessschritte, die unter unterschiedlichen thermischen Bedingungen stattfinden, nur bedingt geeignet, da allein schon ein Aufheizen oder Abkühlen eines eine dementsprechend hohe Wärmekapazität aufweisenden Substrathalters der Verwirklichung möglichst kurzer Taktzeiten unter wechselnden thermischen Bedingungen in einem industriellen Massenfertigungsprozess entgegen steht.However, such relatively high-mass electrostatic substrate holder are only partially suitable for successive process steps that take place under different thermal conditions, since even a heating or cooling of a correspondingly high heat capacity substrate holder to achieve the shortest possible cycle times under changing thermal conditions in an industrial mass production process opposes.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen möglichst universell einzusetzenden elektrostatischen Substrathalter bereitzustellen, der ein lösbares Halten, bevorzugt mehrerer Substrate in unterschiedlichen Ausrichtungen erlaubt, der ferner ein schnelles Erwärmen und Abkühlen in Temperaturbereichen bis zu 500°C und darüber hinaus ermöglicht, der ferner selbst unter extremen Temperaturschwankungen eine ausreichend mechanische Stabilität aufweist und der zudem eine hohe Widerstandsfähigkeit in einer ätzenden oder chemisch aggressiven Umgebung aufweist.In contrast, the present invention, the object of a possible to provide universally applicable electrostatic substrate holder, which allows releasable holding, preferably several substrates in different orientations, which further allows rapid heating and cooling in temperature ranges up to 500 ° C and beyond, which further has sufficient mechanical stability even under extreme temperature fluctuations and which also has high resistance in a corrosive or chemically aggressive environment.

Erfindung und vorteilhafte WirkungenInvention and advantageous effects

Diese Aufgabe wird mit einem elektrostatischen Substrathalter nach Patentanspruch 1 sowie mit einer mobilen, transportablen elektrostatischen Substrathalteranordnung gemäß Patentanspruch 20 gelöst, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen Gegenstand abhängiger Patentansprüche sind.This object is achieved with an electrostatic substrate holder according to claim 1 and with a mobile, portable electrostatic substrate holder assembly according to claim 20, wherein advantageous embodiments are the subject of dependent claims.

Der demgemäß vorgesehene elektrostatische Substrathalter weist einen Schichtaufbau auf. Das heißt, der elektrostatische Substrathalter weist selbst mehrere funktionelle Schichten, wie zum Beispiel elektrisch isolierende Schichten sowie elektrisch leitende bzw. eine Elektrodenstruktur bereitstellende Schichten auf. Der Schichtaufbau selbst kann hierbei durch Beschichten eines Trägers mit unterschiedlichen und übereinander angeordneten Schichten gebildet sein.The thus provided electrostatic substrate holder has a layer structure. That is, the electrostatic substrate holder itself has a plurality of functional layers such as electrically insulating layers as well as electrically conductive layers providing an electrode structure. The layer structure itself can be formed by coating a carrier with different layers arranged one above the other.

Demnach weist der Schichtaufbau zumindest einen Träger sowie zumindest eine hieran mittelbar oder unmittelbar angeordnete elektrisch leitfähige Elektrodenschicht auf. Die Elektrodenschicht dient hierbei dem elektrostatischen Fixieren zumindest eines Substrats am elektrostatischen Substrathalter. Die Elektrodenschicht, mithin der elektrostatische Substrathalter bildet zusammen mit dem zumindest einen hieran zu haltenden Substrat eine Art Kondensatoranordnung, wobei das zu haltende Substrat eine Elektrode des Kondensators darstellt, während die andere Elektrode von der Elektrodenschicht des Schichtaufbaus bereitgestellt wird.Accordingly, the layer structure has at least one carrier and at least one electrically or indirectly arranged thereon electrically conductive electrode layer. In this case, the electrode layer serves to electrostatically fix at least one substrate to the electrostatic substrate holder. The electrode layer, and thus the electrostatic substrate holder forms, together with the at least one substrate to be held thereto, a kind of capacitor arrangement, wherein the substrate to be held represents one electrode of the capacitor, while the other electrode is provided by the electrode layer of the layer structure.

Der Schichtaufbau weist ferner zumindest eine die Elektrodenschicht zumindest bereichsweise abdeckende, elektrisch isolierende Abdeckschicht auf. Die Abdeckschicht kann die Elektrodenschicht bevorzugt vollständig abdecken und/oder umschließen. Die Elektrodenschicht kann aber auch nur bereichsweise von der elektrisch isolierenden Abdeckschicht abgedeckt sein, insbesondere um eine elektrische Kontaktierung der Elektrodenschicht durch die Abdeckschicht hindurch zu ermöglichen.The layer structure furthermore has at least one electrically insulating covering layer which at least partially covers the electrode layer. The cover layer may preferably completely cover and / or enclose the electrode layer. However, the electrode layer can also be covered only in regions by the electrically insulating covering layer, in particular in order to enable electrical contacting of the electrode layer through the covering layer.

Der erfindungsgemäße vorgesehene elektrostatische Substrathalter, insbesondere sein Schichtaufbau zeichnet sich durch ein besonderes geometrisches Verhältnis zwischen der Quadratwurzel der Fläche des Trägers des Schichtaufbaus gegenüber einer Dicke des Schichtaufbaus aus. So beträgt das geometrische Verhältnis zwischen der Quadratwurzel der Fläche des Trägers gegenüber der Dicke des gesamten Schichtaufbaus zumindest 10:1.The provided according to the invention electrostatic substrate holder, in particular its layer structure is characterized by a special geometric relationship between the square root of the surface of the support of the layer structure with respect to a thickness of the layer structure. Thus, the geometric relationship between the square root of the surface of the carrier relative to the thickness of the entire layer structure is at least 10: 1.

Weist der Träger etwa eine annähernd quadratische Struktur auf, so beträgt das Verhältnis der Seitenlänge zur Dicke des Trägers bzw. des Schichtaufbaus etwa 10:1.If the carrier has approximately an approximately square structure, the ratio of the side length to the thickness of the carrier or of the layer structure is approximately 10: 1.

Jenes geometrische Verhältnis zwischen der Quadratwurzel der Fläche des Trägers bzw. des Schichtaufbaus zur Dicke des Schichtaufbaus definiert einen vergleichsweise dünnen, scheibenartigen sowie im Wesentlichen planar ausgebildeten Substrathalter. Ein derart dünner Substrathalter weist insbesondere für unterschiedliche aufeinander folgende Oberflächenbehandlungsprozesse, die unter variierenden und unterschiedlichen Temperaturen ablaufen, eine vergleichsweise geringe Wärmekapazität, bzw. eine vergleichsweise geringe thermische Masse auf.The geometrical relationship between the square root of the surface of the carrier or of the layer structure and the thickness of the layer structure defines a comparatively thin, disk-like and essentially planar substrate holder. Such a thin substrate holder has a comparatively low heat capacity or a comparatively low thermal mass, in particular for different successive surface treatment processes which take place at varying and different temperatures.

Durch das geometrische Verhältnis zwischen der planaren Fläche des Substrathalters bzw. seines Trägers gegenüber der Dicke des Schichtaufbaus können Aufheiz- und Abkühlzeiten des elektrostatischen Substrathalters in vorteilhafter Weise minimiert werden. In einem industriellen Massenfertigungsprozess, etwa zur Herstellung von Solarzellen, können die Taktzeiten dementsprechend verkürzt werden.Due to the geometric relationship between the planar surface of the substrate holder or its carrier relative to the thickness of the layer structure heating and cooling of the electrostatic substrate holder can be minimized in an advantageous manner. In an industrial mass production process, for example for the production of solar cells, the cycle times can be shortened accordingly.

Von Vorteil weist der elektrostatische Substrathalter durch geschickte Wahl der den Schichtaufbau bildenden Materialien und der einzelnen Schichtdicken eine bevorzugt auf den jeweiligen Substratbehandlungsprozess abgestimmte Wärmekapazität auf, die es ermöglicht, das mit dem Substrathalter in thermischem Kontakt stehende und daran gehaltene Substrat während eines Oberflächenbehandlungsprozess auf einem möglichst konstanten Temperaturniveau zu halten.Advantageously, the electrostatic substrate holder by skillful choice of the layer structure forming materials and the individual layer thicknesses preferably on the respective substrate treatment process adapted heat capacity, which makes it possible with the substrate holder in thermal contact and held thereon substrate during a surface treatment process as possible keep constant temperature level.

Die Wärmekapazität des elektrostatischen Substrathalters kann von Vorteil auf die thermischen Eigenschaften des hieran zu haltenden Substrats unter Berücksichtigung des jeweils vorgesehenen Substratbehandlungsprozesses abgestimmt sein, sodass eine kombinierte Wärmekapazität von Substrathalter und hieran gehaltenem Substrat im Hinblick auf möglichst kurze Taktzeiten unter Berücksichtigung des jeweils vorgesehenen Oberflächenbehandlungsprozesses optimiert werden kann.The heat capacity of the electrostatic substrate holder can be advantageously adjusted to the thermal properties of the substrate to be held taking into account the respectively provided substrate treatment process, so that a combined heat capacity of the substrate holder and substrate held thereon are optimized with regard to the shortest possible cycle times taking into account the respectively provided surface treatment process can.

Der elektrostatische Substrathalter ist hierbei bevorzugt als passiver Substrathalter ausgebildet, der weder eine integrierte Heizung noch eine integrierte Kühlung aufweist. Das heißt, ein Aufheizen bzw. Abkühlen des Substrathalters zusammen mit zumindest einem daran gehaltenen Substrat erfolgt durch den Oberflächenbehandlungsprozess selbst oder durch zeitlich vorgeschaltetes oder nachgelagertes gemeinsames, bzw. kombiniertes oder auch getrenntes Aufheizen oder Abkühlen von Substrat und Substrathalter.The electrostatic substrate holder is in this case preferably designed as a passive substrate holder, which has neither an integrated heater nor an integrated cooling. That is, a heating or cooling of the substrate holder together with at least one substrate held by it takes place by the surface treatment process itself or by temporally upstream or downstream common or combined or even separate heating or cooling of substrate and substrate holder.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt das geometrische Verhältnis zwischen der Quadratwurzel der Fläche des Trägers, bzw. der planaren Fläche des Substrathalters gegenüber der Dicke des Schichtaufbaus zumindest 20:1, 50:1, 100:1, 200:1, 500:1 oder sogar 1.000:1. Derartige geometrische Verhältnisse erweisen sich für bestimmte Oberflächenbehandlungsprozesse, wie zum Beispiel für auf Plasmabehandlung basierte Beschichtungs- oder Ätzprozesse, insbesondere für die Fertigung großflächiger scheibenartiger Substrate, etwa für die Solarzellenproduktion, als vorteilhaft.According to an advantageous embodiment, the geometric ratio between the square root of the surface of the carrier, and the planar surface of the substrate holder over the thickness of the layer structure at least 20: 1, 50: 1, 100: 1, 200: 1, 500: 1 or even 1000: first Such geometrical conditions prove to be advantageous for certain surface treatment processes, such as coating or etching processes based on plasma treatment, in particular for the production of large-area disk-like substrates, for example for solar cell production.

Ein konkretes geometrisches Verhältnis zwischen der Flächengröße und der Dicke des Substrathalters hängt vom jeweiligen Oberflächenbehandlungsprozess sowie den physikalischen und chemischen Behandlungsparametern, ferner von etwa für ein Beschichten vorgesehenen Abscheideraten und hiermit einhergehenden Prozesszeiten ab. Das geometrische Verhältnis zwischen Flächengröße und Dicke des Substrathalters ist ferner unter Berücksichtigung der für den Schichtaufbau des Substrathalters vorgesehenen Materialien zu bestimmen.A specific geometric relationship between the area size and the thickness of the substrate holder depends on the respective surface treatment process as well as on the physical and chemical treatment parameters, furthermore deposition rates provided for, for example, and associated process times. The geometric relationship between area size and thickness of the substrate holder is also to be determined taking into account the materials provided for the layer structure of the substrate holder.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Dicke des Schichtaufbaus weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 5 mm und weiter vorzugsweise weniger als 3 mm.According to a further advantageous embodiment, the thickness of the layer structure is less than 10 mm, preferably less than 5 mm and more preferably less than 3 mm.

In weiter bevorzugten Ausgestaltungen kann der elektrostatische Substrathalter etwa bei einer quadratischen Ausgestaltung eine Kantenlänge von in etwa 400 mm bei einer Dicke des Sichtaufbaus von etwa 2 mm bis 4 mm aufweisen. Bei derartigen Ausgestaltungen kann das zuvor genannten geometrische Verhältnis etwa zwischen 100:1 und 200:1 liegen.In further preferred embodiments, the electrostatic substrate holder can have an edge length of approximately 400 mm with a thickness of the visual structure of approximately 2 mm to 4 mm, for example in the case of a square configuration. In such embodiments, the aforementioned geometric ratio may be approximately between 100: 1 and 200: 1.

Nach einer weiteren Ausgestaltung kann die Elektrodenschicht des Schichtaufbaus im Bereich zumindest eines zum Halten zumindest eines Substrats vorgesehenen Substrathalteabschnitts zumindest zwei voneinander elektrisch isolierte Elektrodensegmente aufweisen. Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass der Substrathalter mehrere nebeneinander angeordnete Substrathalteabschnitte aufweist und somit zum gleichzeitigen Halten mehrerer Substrate ausgebildet ist.According to a further embodiment, the electrode layer of the layer structure may have at least two electrode segments which are electrically insulated from one another in the region of at least one substrate holding section provided for holding at least one substrate. In this case, provision is made in particular for the substrate holder to have a plurality of substrate holding sections arranged next to one another and thus to hold several substrates simultaneously.

Beispielsweise kann der Substrathalter zum Halten etwa von vier jeweils quadratisch oder rechteckig ausgebildeten und dementsprechend in einer quadratischen oder rechteckigen Struktur angeordneten Substraten ausgebildet sein und eine dementsprechende Anzahl nebeneinander liegender, nicht überlappender Substrathalteabschnitte aufweisen welche jeweils dem lösbaren Halten eines Substrats dienen können. Die Anordnung der Substrathalteabschnitte gibt hierbei eine Ausgestaltung der Elektrodenschicht vor. Die Elektrodenschicht weist hierbei zumindest zwei Elektroden auf, die grundsätzlich eine beliebige Flächengeometrie aufweisen können.For example, the substrate holder may be designed to hold approximately four respectively square or rectangular shaped and accordingly arranged in a square or rectangular structure substrates and a corresponding number of adjacent, non-overlapping Substratathalteabschnitte each of which can serve to releasably hold a substrate. In this case, the arrangement of the substrate holding sections predetermines an embodiment of the electrode layer. In this case, the electrode layer has at least two electrodes which, in principle, can have any desired surface geometry.

So weist die Elektrodenschicht im Bereich eines jeden Substrathalteabschnitts zumindest zwei elektrisch voneinander isolierte Elektroden bzw. Elektrodensegmente auf, die im Betrieb des elektrostatischen Substrathalters mit entgegen gesetzter Polung elektrisch beaufschlagt werden. Die gesamte, sich über die Fläche des Trägers hinweg erstreckende Elektrodenstruktur kann hierbei mehrere, bzw. eine Vielzahl von Elektroden aufweisen. Hierbei sind zumindest zwei voneinander elektrisch isolierte Elektroden vorzusehen, die über die Fläche des Trägers verteilt angeordnete, jeweils elektrisch miteinander verbundene Elektrodensegmente aufweisen können. Zumindest zwei Elektrodensegmente unterschiedlicher Elektroden fallen hierbei in den Bereich oder in die Fläche eines Substrathalteabschnitts.Thus, in the region of each substrate holding section, the electrode layer has at least two electrodes or electrode segments which are electrically insulated from one another and are electrically charged with opposite polarity during operation of the electrostatic substrate holder. The entire electrode structure extending over the surface of the carrier can have a plurality of electrodes or a plurality of electrodes. In this case, at least two mutually electrically insulated electrodes are to be provided, which can have distributed over the surface of the carrier distributed, each electrically interconnected electrode segments. At least two electrode segments of different electrodes fall into the area or into the area of a substrate holding section.

Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Schichtaufbau an einer dem Träger abgewandten, folglich dem zu haltenden Substrat zugewandten Außen- oder Oberseite zumindest eine gegenüber einem seitlichen Randabschnitt des Schichtaufbaus erhöht ausgebildete Plateaustruktur auf. Die erhöht gegenüber dem Seitenrand des Schichtaufbaus bzw. gegenüber einem Seitenrand eines Substrathalteabschnitts ausgebildete Plateaustruktur dient als Auflagefläche für das am elektrostatischen Substrathalter zu haltende Substrat.According to a further embodiment, the layer structure on a side facing away from the carrier, thus facing the substrate to be held outer or upper side at least one compared to a lateral edge portion of the layer structure elevated trained plateau structure. The plateau structure formed elevated relative to the side edge of the layer structure or to a side edge of a substrate holding section serves as a support surface for the substrate to be held on the electrostatic substrate holder.

Mittels der gegenüber einem Randabschnitt erhöht ausgebildete Plateaustruktur kann erreicht werden, dass die Seitenränder des Substrats in Richtung der Flächennormalen des Substrats bzw. des planaren Substrathalters beabstandet zur Oberfläche bzw. Außenseite des Schichtaufbaus zu liegen kommen. Eine derartige Ausgestaltung hat insbesondere bei Beschichtungsprozessen den Vorteil, dass außerhalb des gehaltenen Substrats liegenden Bereiche der Substrathalteoberfläche, welche im Zuge eines Beschichtungsprozesses ebenfalls eine Beschichtung und Materialablagerung erfahren, in Richtung der Flächennormalen nicht über die Substratoberfläche hinaus wachsen.By means of the plateau structure which is raised relative to an edge section, it can be achieved that the side edges of the substrate come to rest in the direction of the surface normal of the substrate or of the planar substrate holder at a distance from the surface or outer side of the layer structure. Such a configuration has the advantage, in particular in coating processes, that regions of the substrate holding surface which are outside the held substrate and likewise undergo coating and material deposition in the course of a coating process do not grow beyond the substrate surface in the direction of the surface normal.

Von Vorteil ist die Höhe der Plateaustruktur um ein Vielfaches, etwa um ein n-faches größer als die Dicke der auf dem Substrat aufzubringenden Schicht(en). Die außerhalb des Substrats bzw. außerhalb des Substrathalteabschnitts liegenden Randbereich des Substrathalters können mehrere aufeinander folgenden, etwa n Beschichtungsprozessen unterzogen werden, bis sich auf dem Substrathalter eine Schichtdicke gebildet hat, die etwa bis an den Außenrand des Substrats heranreichen würde.The height of the plateau structure is advantageous by a multiple, for example, by n times greater than the thickness of the layer (s) to be applied to the substrate. The outside of the substrate or An edge region of the substrate holder lying outside the substrate holding section can be subjected to a plurality of successive, approximately n coating processes until a layer thickness has formed on the substrate holder which would approach approximately to the outer edge of the substrate.

Spätestens dann wäre der Substrathalter einem Reinigungs- oder Ätzprozess zum Entfernen der Randbeschichtung zu unterziehen. Je nach Höhe und Erhebung der Plateaustruktur gegenüber einem seitlichen Randabschnitt des Schichtaufbaus, respektive einem Randabschnitt zumindest eines Substrathalteabschnitts können Standzeiten des elektrostatischen Substrathalters und hiermit einhergehende Reinigungszyklen in vorteilhafter Weise verlängert werden.At the latest then the substrate holder would be subjected to a cleaning or etching process for removing the edge coating. Depending on the height and elevation of the plateau structure relative to a lateral edge section of the layer structure, or an edge section of at least one substrate holding section, service lives of the electrostatic substrate holder and associated cleaning cycles can advantageously be extended.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann die an der den Substraten zugewandten Oberfläche des Substrathalters ausgebildete Plateaustruktur zumindest zwei durch einen Zwischenraum bzw. durch eine Senke zumindest bereichsweise voneinander separierte bzw. voneinander getrennte Plateauabschnitte aufweisen. Insbesondere kann eine Plateaustruktur des elektrostatischen Substrathalters von mehreren Zwischenräumen bzw. Senken oder Furchen durchzogen sein, die zum Beispiel mit den Seitenrändern der am Substrathalter vorgesehenen Substrathalteabschnitte im Wesentlichen zusammenfallen.According to a further preferred embodiment, the plateau structure formed on the surface of the substrate holder facing the substrates may have at least two plateau sections separated or separated from one another at least in regions by a gap or by a depression. In particular, a plateau structure of the electrostatic substrate holder may be traversed by a plurality of interstices or depressions which substantially coincide, for example, with the side edges of the substrate holding sections provided on the substrate holder.

Auf diese Art und Weise kann jeder zum Halten eines einzigen Substrats vorgesehener Substrathalteabschnitt mit zumindest einem Plateauabschnitt der Plateaustruktur korrespondieren oder mit derartigen Plateauabschnitten im Wesentlichen überdeckend bzw. überlappend zusammenfallen. Die Plateaustruktur mit ihren Plateauabschnitten deckt sich insoweit flächenmäßig im Wesentlichen mit den zum Halten einzelner Substrate vorgesehenen Substrathalteabschnitten.In this way, each substrate holding section provided for holding a single substrate may correspond to at least one plateau section of the plateau structure or may coincide with such plateau sections substantially overlapping or overlapping. The plateau structure with its plateau sections coincides in terms of area essentially with the substrate holding sections provided for holding individual substrates.

Insbesondere bei der Anordnung mehrerer nebeneinander liegender Substrate können die zwischen den Substraten vorgesehenen Zwischenräume eine durchgehende Senke aufweisen, die gegenüber den im Wesentlichen in einer Ebene liegenden Substratoberflächen eine zur Aufnahme von Beschichtungsmaterial ausgebildete Vertiefung oder Senke bereitstellen.In particular, in the arrangement of a plurality of adjacent substrates, the interspaces provided between the substrates may have a continuous depression, which provide a depression or depression designed to receive coating material in relation to the substrate surfaces lying substantially in one plane.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich zumindest ein Seitenrand eines derartigen Plateauabschnitts der Plateaustruktur in den Bereich des zumindest einen Substrathalteabschnitts hinein. Ein Seitenrand eines Plateauabschnitts kann ferner den Bereich eines Substrathalteabschnitts auch vollständig durchsetzen oder aber im umgekehrten Falle vollständig innerhalb des Substrathalteabschnitts zu liegen kommen.According to a further advantageous embodiment, at least one side edge of such a plateau section of the plateau structure extends into the region of the at least one substrate holding section. Furthermore, a side edge of a plateau section can also completely pass through the region of a substrate holding section or, in the opposite case, can come to lie completely within the substrate holding section.

So kann insbesondere vorgesehen sein, dass etwa ein Plateauabschnitt oder die gesamte Plateaustruktur eine etwas kleinere Fläche als der Substrathalteabschnitt bzw. als das hieran zu haltende Substrat aufweist, sodass die Substratränder eines am Substrathalteabschnitt gehaltenen Substrats in der Substrathalterebene betrachtet vom Seitenrand des entsprechenden Plateauabschnitts zumindest geringfügig überstehen.Thus, in particular, it may be provided that approximately a plateau section or the entire plateau structure has a slightly smaller area than the substrate holding section or the substrate to be held thereon so that the substrate edges of a substrate held on the substrate holding section are at least slightly in the substrate holder plane viewed from the side edge of the corresponding plateau section survive.

Durch eine flächenmäßig etwas kleinere Ausgestaltung der Plateaustruktur bzw. des Plateauabschnitts gegenüber den Substrathalteabschnitten kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass etwa innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs unterschiedlich große Substrate auf jeden Fall mit ihren Seitenrändern von der flächenmäßig etwa kleiner ausgebildete Plateaustruktur bzw. von entsprechenden Plateauabschnitten hervorstehen können.An areally slightly smaller configuration of the plateau structure or of the plateau section relative to the substrate holding sections can advantageously achieve that substrates of different sizes protruding with their side edges from the approximately smaller plateau structure or corresponding plateau sections, for example within a predetermined tolerance range can.

Ferner kann mittels entsprechender geometrischer Unterschiede erreicht werden, dass die einzelnen Substrate auch innerhalb gewisse Toleranzbereiche am elektrostatischen Substrathalter anordenbar sind und dabei jeweils noch um ein vorgegebenen Maß seitlich von der Plateaustruktur, mithin von einzelnen, die Plateaustruktur bildenden Plateauabschnitten hervorstehen.Furthermore, it can be achieved by means of corresponding geometrical differences that the individual substrates can also be arranged within certain tolerance ranges on the electrostatic substrate holder and still protrude laterally by a predetermined amount from the plateau structure, thus from individual plateau sections forming the plateau structure.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Plateaustruktur und/oder die Plateauabschnitte zumindest bereichsweise von zumindest einer zwischen dem Träger und der Elektrodenschicht angeordneten Zwischensicht gebildet. Die Erhebung der Zwischenschicht pflanzt sich hierbei durch den Schichtaufbau fort, so dass mit der plateaubildenden Zwischenschicht korrespondierende Erhebungen an der dem Substrat zugewandten Oberfläche ausgebildet sind.According to a further preferred embodiment, the plateau structure and / or the plateau sections are formed at least in regions of at least one intermediate view arranged between the carrier and the electrode layer. The elevation of the intermediate layer propagates through the layer structure, so that corresponding elevations are formed on the surface facing the substrate with the plateau-forming intermediate layer.

Die Zwischenschicht ist bevorzugt als elektrisch isolierende Zwischensicht ausgebildet. Sie kann sich vollständig über die Fläche des Trägers erstrecken. Sie kann aber auch nur abschnittsweise, etwa im Bereich einzelner Plateauabschnitte lokal am Träger vorgesehen werden. Es ist hierbei ferner denkbar, dass der Träger mit einer durchgehenden Zwischenschicht überzogen ist, die mittels geeigneter Beschichtungs- oder Ätzprozesse eine plateaubildende Oberflächenstrukturierung aufweist, wobei ausgewählte, entsprechenden Plateauabschnitten zugeordnete Bereich der Zwischenschicht eine gegenüber anderen Flächenabschnitten unterschiedliche Schichtdicke aufweisen.The intermediate layer is preferably designed as an electrically insulating intermediate view. It can extend completely over the surface of the carrier. But it can also be provided only in sections, approximately in the area of individual plateau sections locally on the carrier. It is also conceivable here for the carrier to be coated with a continuous intermediate layer which has a plateau-forming surface structuring by means of suitable coating or etching processes, wherein selected regions of the intermediate layer assigned to corresponding plateau sections have a different layer thickness from other surface sections.

Nach einer weiteren ergänzenden oder alternativen Ausgestaltung kann die Plateaustruktur auch zumindest bereichsweise von zumindest einem erhöhten Trägerplateau des Trägers gebildet sein, dessen Erhebung sich ähnlich wie zuvor zur Zwischenschicht beschrieben durch den Schichtaufbau fortpflanzt. Das Fortpflanzen der Zwischenschicht bzw. des zumindest einen Trägerplateaus erfolgt bevorzugt dadurch, dass die nachfolgend auf dem Träger bzw. auf dem Trägerplateau und/oder auf der Zwischensicht aufgebrachten Schichten über die Fläche des Trägers bzw. über die Fläche des gesamten Schichtaufbaus betrachtet eine im Wesentlichen konstante Schichtdicke aufweisen.According to a further supplementary or alternative embodiment, the plateau structure can also be at least partially formed by at least one elevated support plateau of the carrier, the survey of which propagates similar to previously described for the intermediate layer through the layer structure. The propagation of the intermediate layer or of the at least one carrier plateau is preferably carried out by the fact that the layers subsequently applied to the carrier or to the carrier plateau and / or to the intermediate view, viewed substantially over the surface of the carrier or over the entire layer structure have constant layer thickness.

Nach einer weiteren Ausgestaltung kann ferner vorgesehen werden, dass die Plateaustruktur mehrere voneinander getrennte Zwischenschichtsegmente der Zwischenschicht und/oder mehrerer voneinander getrennte Trägerplateaus der Trägerschicht aufweist. Das heißt zwischen einzelnen Schichtsegmenten bzw. zwischen einzelnen Trägerplateaus erstrecken sich Vertiefungen oder Zwischenräume, die insbesondere zur Aufnahme von außerhalb der Substrate gelangenden Beschichtungsmaterials ausgebildet sind.According to a further embodiment, it may further be provided that the plateau structure has a plurality of separate intermediate layer segments of the intermediate layer and / or a plurality of separate carrier plateaus of the carrier layer. That is, between individual layer segments or between individual carrier plateaus, depressions or intermediate spaces extend, which are designed in particular for receiving coating material reaching outside the substrates.

Ein Substrathalteabschnitt kann hierbei zumindest ein Zwischenschichtsegment bzw. ein Trägerplateau zugeordnet sein. Von Vorteil kommen auf einen Substrathalteabschnitt jedoch zumindest zwei oder mehrere, durch einen Zwischenraum oder eine Senke voneinander getrennte Zwischenschichtsegmente oder Trägerplateaus zu liegen. Jene Zwischenräume oder Senken erstrecken sich von Vorteil in einen Randbereich bzw. durchsetzen einen Randbereich eines Substrathalteabschnitts.A substrate holding section may in this case be assigned at least one intermediate layer segment or a carrier plateau. However, it is advantageous to have at least two or more intermediate layer segments or carrier plateaus separated from one another by a gap or a depression on a substrate holding section. Those interspaces or depressions advantageously extend into an edge region or pass through an edge region of a substrate holding section.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist schließlich vorgesehen, dass entlang zumindest eines Randabschnitts zwischen benachbarten Zwischenschichtsegmenten und/oder zwischen benachbarten Trägerplateaus zumindest eine sich durch den weiteren Schichtaufbau fortpflanzende Senke ausgebildet ist.According to a further preferred embodiment, it is finally provided that along at least one edge section between adjacent interlayer segments and / or between adjacent carrier plateaus at least one depression propagating through the further layer structure is formed.

Auf diese Art und Weise kann ein Luftkisseneffekt etwa beim Anbringen oder Auflegen einzelner Substrate im Bereich der Substrathalteabschnitte des elektrostatischen Substrathalters weitreichend umgangen werden. So kann die zwischen dem planaren Substrat und dem hierfür vorgesehenen Substrathalteabschnitt befindliche Luft über derartige Senken oder Zwischenräume zwischen erhöht ausgebildeten Plateauabschnitten entweichen, sodass eine Positioniergenauigkeit der Substrate am Substrathalter in vorteilhafter Weise gesteigert werden kann.In this way, an air cushion effect, for example, when attaching or placing individual substrates in the region of the substrate holding sections of the electrostatic substrate holder, can be largely bypassed. Thus, the air located between the planar substrate and the substrate holding section provided for this purpose can escape via such depressions or gaps between raised plateau sections, so that a positioning accuracy of the substrates on the substrate holder can be increased in an advantageous manner.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des elektrostatischen Substrathalters ist die geometrische Ausgestaltung und/oder die Position einzelner Zwischenschichtsegmente und/oder Trägerplateaus an die geometrische Ausgestaltung und/oder Position einzelner Elektrodensegmente der Elektrodenschicht und/oder an die geometrische Ausgestaltung und/oder an die Position des zumindest einen Substrathalteabschnitts angepasst. Hierbei kann vorgesehen sein, dass einzelne Zwischenschichtsegmente oder Trägerplateaus im Wesentlichen mit der Position und Kontur einzelner Elektrodensegmente zusammenfallen.According to a further preferred embodiment of the electrostatic substrate holder, the geometric configuration and / or the position of individual interlayer segments and / or carrier plateaus to the geometric configuration and / or position of individual electrode segments of the electrode layer and / or to the geometric configuration and / or to the position of at least adapted to a substrate holding section. It can be provided that individual intermediate layer segments or carrier plateaus essentially coincide with the position and contour of individual electrode segments.

Es ist hierbei aber auch denkbar, dass ein Elektrodensegment den Substrathalteabschnitt übergreifend in zum Beispiel zwei oder mehreren aneinander angrenzenden Substrathalteabschnitten zu liegen kommt und in diese entsprechend hineinragt. Für die Zwischenschichtsegmente und/oder Trägerplateaus ist hingegen von Vorteil vorgesehen, dass sie der Außenkontur und/oder Position der zum Halten einzelner Substrate vorgesehenen Substrathalteabschnitte im Wesentlichen folgen.In this case, however, it is also conceivable for an electrode segment to overlap the substrate holding section in, for example, two or more adjoining substrate holding sections and to protrude into them accordingly. On the other hand, it is advantageous for the intermediate layer segments and / or carrier plateaus to essentially follow the outer contour and / or position of the substrate holding sections provided for holding individual substrates.

Nach einem weiteren Aspekt weist die eine dem zu haltenden Substrat zugewandte und eine Oberfläche des elektrostatischen Substrathalters bildende Abdeckschicht eine Oberflächenrauheit mit einer gemittelten Rautiefe Rz zwischen 10 μm bis 100 μm, vorzugsweise zwischen 20 mm bis 80 μm, weiter vorzugsweise zwischen 40 mm bis 60 μm oder in etwa Rz = 50 μm auf. Eine derartige Oberflächenrauheit erweist sich insbesondere für plasmabasierte Beschichtungsprozesse als vorteilhaft. Es hat sich gezeigt, dass solche Rautiefen ein gutes, insbesondere gut kontrollierbares Anhaften von überschüssigem, sich neben dem zu beschichtenden Substraten unweigerlich abtragendem Beschichtungsmaterial ermöglichen.According to a further aspect, the cover layer facing the substrate to be held and forming a surface of the electrostatic substrate holder has a surface roughness with an average roughness R z between 10 μm to 100 μm, preferably between 20 mm to 80 μm, more preferably between 40 mm to 60 μm or approximately R z = 50 μm. Such a surface roughness proves to be particularly advantageous for plasma-based coating processes. It has been shown that such roughness depths enable a good, in particular easily controllable, adhesion of excess coating material that inevitably wears off the substrates to be coated.

Die genannten Oberflächenrauheit wirkt hierbei einem unkontrollierten Abplatzen des sich auf der Abdeckschicht ansammelnden Beschichtungsmaterials entgegen, sodass eine gute bzw. verbesserte Prozesssicherheit bereitgestellt werden kann. Ansonsten stünde nämlich zu befürchten, dass im Zuge des Durchlaufens mehrerer aufeinander folgender Substratbehandlungsschritte sich auf dem Substrathalter unweigerlich ablagerndes Beschichtungsmaterial unkontrolliert abplatzt und hierdurch Substrate als auch Prozesskammern beschädigt oder verunreinigt.The surface roughness mentioned counteracts an uncontrolled chipping of the coating material accumulating on the covering layer, so that good or improved process reliability can be provided. Otherwise, it would be feared that in the course of passing through a plurality of successive substrate treatment steps inevitably deposits on the substrate holder depositing coating material uncontrollably and thereby damaged or contaminated substrates and process chambers.

Anstelle der hier angegebenen gemittelten Rautiefe, welche auch als 10 Punkthöhe bezeichnet wird, kann die Abdeckschicht auch eine entsprechend auf die mittlere oder quadratische Rauheit normierte Oberflächenbeschaffenheit mit den sich hieraus ergebenden Parametern aufweisen. Die Oberfläche des Abdeckschicht kann insoweit auch eine mittlere Rauheit Ra von 1 μm–50 μm; vorzugsweise von 2 μm–40 μm, weiter vorzugsweise von 5 μm–20 μm, insbesondere von etwa 10 μm aufweisen.Instead of the averaged roughness given here, which is also referred to as a 10-point height, the covering layer can also have a surface texture normalized to the average or square roughness with the resulting parameters. The surface of the covering layer may also have an average roughness R a of 1 μm-50 μm; preferably from 2 μm-40 μm, more preferably from 5 μm-20 μm, in particular from about 10 μm.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der elektrostatische Substrathalter an Vorder- und Rückseite des Trägers jeweils einen im Wesentlichen identischen Schichtaufbau auf. Der elektrostatische Substrathalter kann insoweit zum doppelseitigen Halten jeweils mehrerer Substrate ausgebildet sein. Insoweit kann der elektrostatische Substrathalter quasi einen doppelten, beidseits eines gemeinsamen Trägers im Wesentlichen identischen Schichtaufbau mit jeweils zumindest einer Elektrodenschicht und einer zuvor beschriebenen, die Elektrodenschicht weitreichend abdeckenden elektrisch isolierenden Abdeckschicht aufweisen. According to a further advantageous embodiment, the electrostatic substrate holder on the front and back of the carrier each have a substantially identical layer structure. The electrostatic substrate holder may be formed so far for double-sided holding a plurality of substrates. In that regard, the electrostatic substrate holder may have, as it were, a double layer structure essentially identical on both sides of a common carrier, each having at least one electrode layer and an electrically insulating covering layer described above, which covers the electrode layer to a great extent.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Träger, unabhängig davon ob der elektrostatische Substrathalter zum einseitigen oder doppelseitigen Halten von Substraten ausgebildet ist, eine Schichtdicke von 1 mm bis 5 mm, vorzugsweise von etwa 2 mm bis 4 mm, weiter bevorzugt von etwa 3 mm auf.According to a further preferred embodiment, the carrier, regardless of whether the electrostatic substrate holder is designed for one-sided or double-sided holding of substrates, a layer thickness of 1 mm to 5 mm, preferably from about 2 mm to 4 mm, more preferably from about 3 mm ,

Unabhängig hiervon kann nach einer weiteren Ausgestaltung des elektrostatischen Substrathalters vorgesehen werden, dass die entweder unmittelbar am Träger oder mittelbar, etwa durch Zwischenschaltung einer Zwischensicht am Träger vorzusehende Elektrodenschicht eine Schichtdicke von 10 nm bis 500 μm, vorzugsweise von 1 μm ist 100 μm und weiter vorzugsweise eine Schichtdicke von 10 μm bis 50 μm aufweist.Independently of this, according to a further embodiment of the electrostatic substrate holder, it can be provided that the electrode layer to be provided either directly on the carrier or indirectly, for example by interposing an intermediate view on the carrier, has a layer thickness of 10 nm to 500 μm, preferably 1 μm, 100 μm and more preferably has a layer thickness of 10 microns to 50 microns.

Vorteilhafte Schichtdicken für die Plateaustruktur ergeben sich aus entsprechenden Schichtdicken der Zwischenschicht bzw. ihrer Zwischensichtsegmente und/oder einzelner Trägerplateaus. In vorteilhafter Ausgestaltung kann insbesondere vorgesehen werden, dass die Zwischenschicht bzw. das einzelne Zwischenschichtsegmente und/oder die Plateaustruktur bildenden Trägerplateaus, mithin ein dementsprechendes Höhenprofil des Trägers eine Schicht- oder Profildicke von 100 μm bis 1 mm, bevorzugt von 200 μm bis 400 μm und weiter bevorzugt von etwa 300 μm aufweist.Advantageous layer thicknesses for the plateau structure result from corresponding layer thicknesses of the intermediate layer or its intermediate visual segments and / or individual carrier plateaus. In an advantageous embodiment, it can be provided, in particular, that the intermediate layer or the individual intermediate layer segments and / or the plateau structure forming carrier plateau, thus a corresponding height profile of the carrier, a layer or profile thickness of 100 .mu.m to 1 mm, preferably from 200 .mu.m to 400 .mu.m and more preferably of about 300 microns.

Die Schichtdicke des Trägers bestimmt maßgebend die Gesamtdicke des Schichtaufbaus und beeinflusst dementsprechend die thermischen Eigenschaften, insbesondere die Wärmekapazität des elektrostatischen Substrathalters. Die Dicke der Zwischenschicht bzw. des Trägerplateaus ist maßgebend von den Prozessparametern des jeweils vorgesehenen Beschichtungsprozesses, insbesondere von Beschichtungsraten und von der Dicke aufzubringender Schichten abhängig und dementsprechend hierauf abgestimmt.The layer thickness of the support decisively determines the total thickness of the layer structure and accordingly influences the thermal properties, in particular the heat capacity of the electrostatic substrate holder. The thickness of the intermediate layer or of the carrier plateau is decisively dependent on the process parameters of the respectively provided coating process, in particular coating rates and layers to be applied to the thickness, and accordingly adjusted thereto.

Grundsätzlich sind für den elektrostatischen Substrathalter sämtliche Materialien geeignet, die eine bei gegebenen Temperaturanforderungen bis 500°C ausreichende stabile mechanische Trägerstruktur für mehrere Substrate bereitstellen. Von Vorteil kann der Träger ein Glas, einen keramischen Werkstoff, eine Glaskeramik sowie Molybdän oder Titan aufweisen bzw. aus derartigen Materialien oder Materialmischungen zusammengesetzt sein. So kann der Träger gehärtetes Glas, etwa Borosilikatglas, Quarzglas aber auch einen Verbundwerkstoff, wie zum Beispiel auf Carbon Fasern basierende Werkstoffe (CFC) aufweisen oder hieraus bestehen.In principle, all materials are suitable for the electrostatic substrate holder which provide a stable mechanical support structure for a plurality of substrates which is sufficient for given temperature requirements of up to 500 ° C. Advantageously, the carrier may comprise a glass, a ceramic material, a glass ceramic and molybdenum or titanium or may be composed of such materials or material mixtures. Thus, the carrier may comprise or consist of tempered glass, such as borosilicate glass, quartz glass, but also a composite material, such as carbon fiber based materials (CFC).

Für die Abdeckschicht und/oder für eine etwaige elektrisch isolierende Zwischenschicht zwischen Träger- und Elektrodenschicht kann insbesondere Aluminiumoxid (Al2O3) vorgesehen werden. Von Vorteil kommt hier hochreines Al2O3 mit einem Reinheitsgrad von zumindest 99,5% in Frage. Anstelle von Al2O3 können auch andere hinsichtlich ihrer elektrischen und thermischen Eigenschaften vergleichbare keramische Werkstoffe Verwendung finden.Alumina (Al 2 O 3 ) may be provided in particular for the covering layer and / or for any electrically insulating intermediate layer between carrier layer and electrode layer. Of advantage here is highly pure Al 2 O 3 with a purity of at least 99.5% in question. Instead of Al 2 O 3 , it is also possible to use other ceramic materials that are comparable in terms of their electrical and thermal properties.

Neben Al2O3 in Form hochreinen Aluminiumoxids oder Saphir können aber auch Aluminiumnitrid (AIN), Bornitrit (BN), Siliciumnitrit (Si3N4), Lithiumnitrit (LN), Siliciumcarbid (SiC), Polytetraflourethylen (PTFE) sowie andere Fluorpolymere Verwendung finden.In addition to Al 2 O 3 in the form of high purity alumina or sapphire but also aluminum nitride (AIN), boron nitride (BN), silicon nitride (Si 3 N 4 ), lithium nitrite (LN), silicon carbide (SiC), polytetrafluoroethylene (PTFE) and other fluoropolymers use Find.

Die Isolierschicht und/oder die Abdeckschicht sollte auch bei vergleichsweise hohen Temperaturen bis 500°C und darüber hinaus einen möglichst hohen spezifischen elektrischen Widerstand, vorzugsweise größer 1010 Ω/cm aufweisen. Die Dicke der Isolierschicht bzw. der Zwischenschicht kann derart gewählt sein, dass sie einerseits einen hohen Durchgangswiderstand bereitstellt, aber andererseits eine ausreichende elektrostatische Haltekraft ermöglicht. Für Al2O3 kann sich eine Schichtdicke von in etwa 300 μm als optimal herausstellenThe insulating layer and / or the covering layer should have the highest possible specific electrical resistance, preferably greater than 10 10 Ω / cm even at relatively high temperatures up to 500 ° C and beyond. The thickness of the insulating layer or of the intermediate layer can be chosen such that on the one hand it provides a high volume resistance, but on the other hand it enables a sufficient electrostatic holding force. For Al 2 O 3 a layer thickness may prove to be optimal in about 300 microns

Als Material für die Elektrodenstruktur können grundsätzlich sämtlich elektrisch leitende Materialien vorgesehen werden. Von Vorteil ist die Elektrodenstruktur nach einem Dünnschichtverfahren auf dem Träger aufgebracht. Die Elektrodenstruktur kann Materialien wie zum Beispiel Molybdän, Wolfram oder Titan, Kupfer, Nickel, Aluminium oder hieraus hergestellte Legierungen aufweisen.In principle, all electrically conductive materials can be provided as the material for the electrode structure. The electrode structure is advantageously applied to the carrier by a thin-layer method. The electrode structure may include materials such as molybdenum, tungsten or titanium, copper, nickel, aluminum, or alloys made therefrom.

Wegen des vorgesehenen Einsatzzweckes, insbesondere für Plasmabeschichtung oder Plasmaätzprozesse, etwa PECVD-Prozesse sollten sämtliche für den Schichtaufbau vorgesehenen Materialien eine Temperaturbeständigkeit bis mindestens 300°C, vorzugsweise bis mindestens 400°C und weiter bevorzugt bis mindestens 500°C aufweisen.Because of the intended use, in particular for plasma coating or plasma etching processes, such as PECVD processes, all materials intended for layer construction should have a temperature resistance of at least 300.degree. C., preferably at least 400.degree. C. and more preferably at least 500.degree.

Des Weiteren ist von Vorteil vorgesehen, dass die Materialien des Schichtaufbaus derart gewählt sind, dass sich deren spezifische thermische Ausdehnungskoeffizienten um weniger als 10 × 10–6/K, vorzugsweise um weniger als 5 × 10–6/K voneinander abweichen.Furthermore, it is advantageously provided that the materials of the layer structure are selected such that their specific thermal Expansion coefficients differ by less than 10 × 10 -6 / K, preferably by less than 5 × 10 -6 / K.

Auf diese Art und Weise kann erreicht werden, dass der elektrostatische Substrathalter selbst bei abrupten Temperaturschwankungen kaum oder nur im höchst geringem Maß mechanischen Deformationen unterliegt.In this way, it can be achieved that the electrostatic substrate holder is hardly or only to the slightest extent subject to mechanical deformations even in the case of abrupt temperature fluctuations.

Bei einer Auswahl der für die Bildung des Schichtaufbaus vorgesehenen Materialien spielt natürlich auch die für die jeweiligen Materialien vorgesehene Schichtdicke eine Rolle. Insoweit kann unter Berücksichtigung der für die jeweiligen Materialien vorgesehenen Schichtdicke auch von dem vorliegend beschriebenen Bereich der einzelnen spezifischen thermischen Ausdehnungskoeffizienten abgewichen werden.Of course, when selecting the materials used for the formation of the layer structure, the layer thickness provided for the respective materials also plays a role. In that regard, taking into account the layer thickness provided for the respective materials, it is also possible to deviate from the range of individual specific coefficients of thermal expansion described here.

Die für den elektrostatischen Substrathalter vorgesehenen Materialien, insbesondere die Materialien einer außenliegenden, oberflächenbildenden Abdeckschicht sollte von Vorteil säurebeständig sein, sodass sie etwa zu Reinigungszwecken in einem Flusssäurebad keine Beschädigung erfahren. Alternativ oder ergänzend erweist es sich als vorteilhaft, wenn das für die äußere Abdeckschicht vorgesehene Material einer plasmabasierten Reinigung, etwa einem Plasmaätzprozess standhält, welcher z. B. mit fluorhaltigen Gasen betrieben wird.The materials intended for the electrostatic substrate holder, in particular the materials of an external, surface-forming covering layer, should advantageously be resistant to acid, so that they are not damaged, for example for cleaning purposes in a hydrofluoric acid bath. Alternatively or additionally, it proves to be advantageous if the material provided for the outer covering layer of a plasma-based cleaning, such as a plasma etching withstand, which z. B. is operated with fluorine-containing gases.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann der elektrostatische Substrathalter unabhängig von der konkreten geometrischen Ausgestaltung und der Materialzusammensetzung einen vom Seitenrand des Schichtaufbaus hervorstehenden Fortsatz aufweisen, welche bevorzugt einstückig mit dem Träger ausgebildet ist oder integraler Bestandteil des Trägers ist. An dem vom Schichtaufbau hervorstehende Fortsatz kann zumindest ein elektrischer Anschluss für zumindest eine der Elektroden der Elektrodenschicht ausgebildet sein. Es ist hierbei ferner denkbar, dass auch der Fortsatz einen dem übrigen Substrathalter entsprechenden Schichtaufbau aufweist, wobei der Fortsatz jedoch bevorzugt keine oder nur bereichsweise eine die Elektrodenschicht abdeckende Abdeckschicht aufweist.According to a further preferred embodiment, the electrostatic substrate holder, regardless of the specific geometric configuration and the material composition have a protruding from the side edge of the layer structure extension, which is preferably integrally formed with the carrier or is an integral part of the carrier. At least one electrical connection for at least one of the electrodes of the electrode layer can be formed on the projection protruding from the layer structure. In this case, it is also conceivable that the extension also has a layer structure corresponding to the rest of the substrate holder, wherein the extension, however, preferably has no or only partially a covering layer covering the electrode layer.

Der für eine elektrische Kontaktierung vorgesehene randseitig vom elektrostatischen Substrathalter hervorstehende Fortsatz ermöglicht eine besonders gute thermisch entkoppelbare Anbindung des Substrathalters etwa an einem energieversorgenden Sockel. So ist insbesondere vorgesehen, dass sich der Fortsatz im Wesentlichen in der Ebene des planaren Substrathalters bzw. des im Wesentlichen planar ausgestalteten Schichtaufbaus erstreckt.The projection provided for electrical contacting on the edge side by the electrostatic substrate holder enables a particularly good thermally decoupled connection of the substrate holder, for example, to a power-supplying base. It is thus provided in particular that the extension extends essentially in the plane of the planar substrate holder or of the essentially planar layer structure.

Nach einem weiteren hiervon unabhängigen Aspekt ist schließlich eine mobile transportable elektrostatische Substrathalteranordnung für dünne, scheibenförmige Substrate vorgesehen. Diese weist einen zuvor beschriebenen Substrathalter und einen Sockel für den Substrathalter auf, wobei der Substrathalter zur thermischen Entkopplung vom Sockel über einen Seitenrand, insbesondere über einen mit Anschlusselektroden versehene Seitenrand, etwa über einen oder mehrere vom Seitenrand hervorstehende Fortsätze mit dem Sockel verbunden ist.In another independent aspect, there is provided a mobile transportable electrostatic substrate holder assembly for thin, disc-shaped substrates. This has a substrate holder described above and a base for the substrate holder, wherein the substrate holder for thermal decoupling from the base via a side edge, in particular via a side edge provided with terminal electrodes, for example via one or more extensions projecting from the side edge is connected to the base.

Die randseitige Anbindung eines im Wesentlichen planar ausgebildeten Substrathalters an einem Sockel kann eine weitreichend thermische Entkopplung von Substrathalter und Sockel bereitstellen. So kann eine Energieversorgung für den Substrathalter, insbesondere eine Energiespeichereinrichtung, wie etwa Batterien oder Akkumulatoren im oder am Sockel vorgesehen werden, der möglichst außerhalb eines Behandlungsbereichs einer Substratbehandlungsvorrichtung verbleibt und demgemäß gegenüber den Substraten und dem Substrathalter geringere thermische Anforderungen erfüllen muss.The edge-side connection of a substantially planar-shaped substrate holder to a base can provide a far-reaching thermal decoupling of substrate holder and base. Thus, a power supply for the substrate holder, in particular an energy storage device, such as batteries or accumulators in or on the base can be provided, which remains as possible outside a treatment area of a substrate treatment device and accordingly lower thermal requirements must meet against the substrates and the substrate holder.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Hierbei bilden sämtliche im Text beschriebene als auch in den Figuren bildlich dargestellten Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in jeglichen sinnvollen Kombination untereinander den Gegenstand der Erfindung. Es zeigen:Other objects, features and advantageous applications will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. Here are all described in the text as well as pictorially illustrated features both alone and in any meaningful combination with each other the subject of the invention. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung einer mobilen transportablen elektrostatischen Substrathalteranordnung, 1 a perspective view of a mobile transportable electrostatic substrate holder assembly,

2 eine schematische Querschnittsdarstellung durch einen elektrostatischen Substrathalter, 2 a schematic cross-sectional view through an electrostatic substrate holder,

3 eine lediglich abschnittsweise dargestellte Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausgestaltung eines elektrostatischen Substrathalters, 3 a cross-sectional representation of a further embodiment of an electrostatic substrate holder shown only in sections,

4 eine schematische Darstellung einer Elektrodenstruktur in Draufsicht, 4 a schematic representation of an electrode structure in plan view,

5 eine mit der Darstellung gemäß 4 korrespondierende Ausgestaltung einer eine Plateaustruktur bildenden Zwischenschicht, 5 one with the representation according to 4 Corresponding embodiment of a layer structure forming a plateau structure,

6 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A gemäß der 4 und 5, und 6 a cross section along the section line AA according to the 4 and 5 , and

7 ein dem Querschnitt gemäß 6 vergleichbaren Querschnitt, jedoch mit einzelnen Trägerplateaus anstelle einer eine Plateaustruktur bildenden Zwischenschicht. 7 in accordance with the cross section 6 comparable cross section, but with individual Trägerplateaus instead of a plateau structure forming intermediate layer.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

In 1 ist in perspektivischer Darstellung eine mobile, transportable elektrostatische Substrathalteranordnung 10 zum Halten dünner, scheibenförmiger Substrate 1, 2, 3, 4 gezeigt. Die elektrostatische Substrathalteanordnung 10 weist hierbei einen Sockel 12 auf, an welchem ein im Wesentlichen planar ausgebildeter Substrathalter 20 über zwei Stege 14, 15 punktuell verbunden ist. Der Substrathalter 20 weist eine im Wesentlichen planare, annähernd quadratische und ebene Kontur mit vier Seitenrändern 20a, 20b, 20c und 20d auf, von denen der in 1 unten dargestellte Seitenrand 20d dem Sockel 12 zugewandt über die beiden Stege 14, 15 mit dem Sockel punktuell mechanisch verbunden ist. Die Stege 14, 15 sind hierbei an dem gegenüberliegenden äußeren Ecken des unteren Seitenrands 20d vorgesehen. Im Bereich jener Ecken geht der untere Seitenrand 20d in die 1 vertikal verlaufenden vorderen und hinteren Seitenränder 20a, 20c über.In 1 is a perspective view of a mobile, transportable electrostatic substrate holder assembly 10 for holding thin, disc-shaped substrates 1 . 2 . 3 . 4 shown. The electrostatic substrate holding assembly 10 here has a pedestal 12 on which a substantially planar trained substrate holder 20 over two bridges 14 . 15 is connected selectively. The substrate holder 20 has a substantially planar, approximately square and flat contour with four side edges 20a . 20b . 20c and 20d on, of which the in 1 bottom of page shown below 20d the pedestal 12 facing over the two bridges 14 . 15 is selectively mechanically connected to the base. The bridges 14 . 15 are here at the opposite outer corners of the lower side edge 20d intended. In the area of those corners goes the bottom margin 20d in the 1 vertical front and rear side edges 20a . 20c above.

Im Sockel 12 ist die für das elektrostatische Halten der Substrate 1, 2, 3, 4 am Substrathalter 20 vorgesehene Elektronik sowie eine Energiespeichereinrichtung angeordnet. Die Elektronik bzw. die Energiespeichereinrichtung ist hierbei bevorzugt über elektrische Anschlüsse, die innerhalb der Stege 14, 15 verlaufen können, mit entsprechenden, etwa in den 2 bis 4 angedeuteten Elektroden elektrisch gekoppelt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Substrathalter 20 zum Halten von bis zu vier Substraten 1, 2, 3, 4 ausgelegt, welche bevorzugt in einer vertikalen Ausrichtung am Substrathalter abschattungsfrei gehalten werden können.In the pedestal 12 is the one for the electrostatic holding of the substrates 1 . 2 . 3 . 4 on the substrate holder 20 provided electronics and an energy storage device arranged. The electronics or the energy storage device is in this case preferably via electrical connections, which are within the webs 14 . 15 can run, with appropriate, approximately in the 2 to 4 indicated electrodes are electrically coupled. In the embodiment shown, the substrate holder 20 for holding up to four substrates 1 . 2 . 3 . 4 designed, which can preferably be kept without shading in a vertical orientation on the substrate holder.

Der Sockel 12 weist ferner eine dem Substrathalter 20 abgewandte Aufstandsfläche 11 auf, auf die er aufgestellt oder mit der an ein Transportsystem angebunden werden kann. Der eigentliche Substrathalter 20 ist im Wesentlichen orthogonal zu jener Aufstandsfläche 11 ausgerichtet. Durch die seitliche Anbindung des elektrostatischen Substrathalters 20 am Sockel 12 kann der Sockel 12 selbst vom Substrathalter 20 weitgehend thermisch entkoppelt werden.The base 12 also has a substrate holder 20 remote contact area 11 on which it can be placed or connected to a transport system. The actual substrate holder 20 is substantially orthogonal to that footprint 11 aligned. Due to the lateral connection of the electrostatic substrate holder 20 at the base 12 can the pedestal 12 even from the substrate holder 20 largely decoupled thermally.

Wie in den 2 und 3 dargestellt, weist der zum Halten der planaren Substrate 1, 2, 3, 4 ausgebildete Substrathalter 20 einen Schichtaufbau 40 mit mehreren funktionalen Schichten auf. Gemäß der Schnittdarstellung gemäß den 2 und 3 weist der Substrathalter 20 einen Schichtaufbau 40 mit einem Träger 21, einer elektrisch isolierenden Schicht 22, einer Elektrodenschicht 23, sowie einer die Elektrodenschicht 23 zumindest bereichsweise nach außen hin abdeckende elektrisch isolierende Abdeckschicht 27 auf. Die Elektrodenschicht 23 kann hierbei mehrere Elektroden 25, 26 aufweisen, die zur Erzeugung eines eine Haltekraft auf das Substrat 1 ausübenden elektrostatischen Haltekraft ausgebildet sind. Mittels der die Elektroden 25, 26 abdeckenden isolierenden Abdeckschicht 27 kann eine ausreichende Isolation zwischen dem Substrat und der Elektrodenschicht 23 bereitgestellt werden.As in the 2 and 3 shown having for holding the planar substrates 1 . 2 . 3 . 4 trained substrate holder 20 a layer structure 40 with several functional layers on. According to the sectional view according to the 2 and 3 indicates the substrate holder 20 a layer structure 40 with a carrier 21 , an electrically insulating layer 22 , an electrode layer 23 , as well as one the electrode layer 23 at least partially covering the outside electrically insulating cover layer 27 on. The electrode layer 23 can in this case several electrodes 25 . 26 having, for generating a holding force on the substrate 1 performing electrostatic holding force are formed. By means of the electrodes 25 . 26 covering insulating cover layer 27 can provide sufficient insulation between the substrate and the electrode layer 23 to be provided.

Die Elektrodenschicht 23 ist derart ausgestaltet, dass sie in einem zum Halten eines Substrats ein vorgesehenen Substrathalteabschnitt 41 zumindest zwei elektrisch voneinander isolierte Elektroden bzw. Elektrodensegmente aufweist.The electrode layer 23 is configured to be in a substrate holding section provided for holding a substrate 41 has at least two electrically insulated from each other electrodes or electrode segments.

Die dem Substrat 1 zugewandte Oberseite des in 2 im Querschnitt gezeigten Substrathalters 20 weist eine mit der Schichtdicke der Elektroden 25, 26 korrespondierende Plateaustruktur 37 auf, welche im Vergleich zu einem außen liegenden Randabschnitt 44 des Substrathalters 20 zumindest leicht erhöht ausgebildet ist. In typischen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen elektrostatischen Substrathalters ist eine in etwa in 2 angedeutete Plateaustruktur 37 von einer Zwischenschicht oder aber von einer entsprechenden Strukturierung des Trägers 21 gebildet.The the substrate 1 facing top of in 2 shown in cross-section substrate holder 20 has one with the layer thickness of the electrodes 25 . 26 corresponding plateau structure 37 on, which compared to an outer edge portion 44 of the substrate holder 20 is formed at least slightly increased. In typical embodiments of the electrostatic substrate holder according to the invention, an approximately in 2 indicated plateau structure 37 from an intermediate layer or from a corresponding structuring of the carrier 21 educated.

Die die Elektrodenschicht 23 weitreichend vollständig abdeckende Abdeckschicht 27 kann zum Beispiel nur an einer dem jeweiligen Substrat 1 zugewandten Vorder- oder Oberseite des Substrathalters 20 angebracht sein oder aber auch dem Substrathalter 20 vollständig umschließen, wie dies beispielsweise in 3 dargestellt ist. Die Schicht 27 kann ferner mehrere Lagen unterschiedlicher Materialien aufweisen.The the electrode layer 23 far-reaching completely covering cover layer 27 For example, only at one of the respective substrate 1 facing front or top of the substrate holder 20 be attached or even the substrate holder 20 completely enclose, as for example in 3 is shown. The layer 27 may also include multiple layers of different materials.

In den 1 bis 3 nicht explizit gezeigte elektrische Anschlüsse können zum Beispiel über die in 2 und 3 oben liegende Oberseite, mithin durch die Abdeckschicht 27 hindurchgeführt sein, aber auch durch Löcher im Träger zu dessen Rückseite geführt sein. Je nach konkreter Ausgestaltung können zur Kontaktierung der Elektrodenschicht 23 mit ihren voneinander elektrisch isolierten Elektroden 25, 26 gegebenenfalls Aussparungen in der isolierenden Schicht 27 vorgesehen sein.In the 1 to 3 not explicitly shown electrical connections, for example, on the in 2 and 3 top side, thus through the cover layer 27 be passed, but also be guided through holes in the carrier to the back. Depending on the specific configuration can for contacting the electrode layer 23 with their electrically isolated electrodes 25 . 26 optionally recesses in the insulating layer 27 be provided.

Wenngleich in den 1 bis 7 nicht explizit gezeigt, kann der Substrathalter 20 auch zum doppelseitigen Halten jeweils mehrerer Substrate 1, 2, 3, 4 ausgebildet sein und dementsprechend einen an seiner Oberseite und Unterseite jeweils weitreichend identischen Schichtaufbau aufweisen, wobei für einen oberer und einen unteren, bzw. einen vorder- und rückseitigen Schichtaufbau lediglich ein einziger Träger 21 vorgesehen werden kann.Although in the 1 to 7 not explicitly shown, the substrate holder 20 also for double-sided holding each of several substrates 1 . 2 . 3 . 4 be formed and accordingly each have a widely identical at its top and bottom layer structure, wherein for an upper and a lower, and a front and back layer structure only a single carrier 21 can be provided.

In 4 ist in schematischer Darstellung eine mögliche unter einer Vielzahl denkbarere Elektrodenschichten eines elektrostatischen Substrathalters 20 in einer Draufsicht dargestellt. Die Elektrodenschicht 23 liegt hierbei vollständig innerhalb eines umlaufenden Randabschnitts 44 des Trägers 21, welcher vorliegend gestrichelt dargestellt ist. Am elektrostatischen Substrathalter 20 sind, entsprechend der schematischen Darstellung gemäß 1, insgesamt vier Substrathalteabschnitte vorgesehen, von welchen lediglich ein Substrathalteabschnitt 41 in 4 in einem links unten liegenden Bereich gestrichelt gekennzeichnet ist.In 4 is a schematic representation of a possible among a variety of conceivable Electrode layers of an electrostatic substrate holder 20 shown in a plan view. The electrode layer 23 lies completely within a peripheral edge section 44 of the carrier 21 , which is shown here by dashed lines. At the electrostatic substrate holder 20 are, according to the schematic representation according to 1 , Four substrate holding sections are provided, of which only one substrate holding section 41 in 4 is indicated by dashed lines in a lower left area.

Der Substrathalteabschnitt 41 definiert eine Halteposition des Substrats 1 am Substrathalter 20. Die Elektrodenschicht 23 weist in der Ausgestaltung gemäß 4 lediglich zwei zueinander elektrisch isolierte Elektroden 25, 26 auf, die jeweils über einen Anschluss 30, 32 mit elektrischer Spannung beaufschlagbar sind. Die Anschlüsse 30, 32 erstrecken sich hierbei in den Bereich eines vom Außenrands 44 des Trägers 21 hervorstehenden, aber in der Ebene des Trägers 21 liegenden Fortsatzes 48, welcher zugleich zur mechanischen und bevorzugt thermisch entkoppelten Anbindung des Substrathalters 20 am Sockel 12 dienen kann. Insoweit weicht die in den 4 und 5 dargestellte Ausgestaltung von der in 1 gezeigte Ausführungsform dahingehend ab, dass gemäß den 4 und 5 eine mechanische Anbindung bzw. elektrische Kontaktierung des Substrathalters 20 zum Sockel 12 auch über lediglich einen einzigen, etwa mittig an einem unteren Seitenrand 20d vorgesehenen Fortsatz, respektive über einen entsprechenden thermisch isolierenden Steg erfolgen kann.The substrate holding section 41 defines a stop position of the substrate 1 on the substrate holder 20 , The electrode layer 23 has in the embodiment according to 4 only two electrodes electrically insulated from each other 25 . 26 on, each with a connection 30 . 32 can be acted upon by electrical voltage. The connections 30 . 32 extend into the area of one of the outer edge 44 of the carrier 21 protruding, but at the level of the wearer 21 lying extension 48 , which at the same time for the mechanical and preferably thermally decoupled connection of the substrate holder 20 at the base 12 can serve. In that regard, the differs in the 4 and 5 illustrated embodiment of the in 1 shown embodiment in that according to the 4 and 5 a mechanical connection or electrical contacting of the substrate holder 20 to the pedestal 12 also over only a single, approximately in the middle at a lower margin 20d provided extension, respectively, via a corresponding thermally insulating web can be done.

Die beiden Elektroden 25, 26 erstrecken sich in einer gemeinsamen Elektrodenschicht 23, welche entweder unmittelbar am Träger 21 oder auf eine zunächst am Träger vorzusehende elektrisch isolierende Zwischenschicht 22 sozusagen mittelbar am Träger 21 anordenbar ist.The two electrodes 25 . 26 extend in a common electrode layer 23 which are either directly on the carrier 21 or on an initially provided on the support electrically insulating intermediate layer 22 so to speak indirectly on the carrier 21 can be arranged.

Die beiden Elektroden 25, 26 sind in mehrere Elektrodensegmente unterteilt. Beispielsweise weist die Elektrode 25 die Elektrodensegmente 25,1a, 25.1b, 25.2a, 25.2b, 25.3a, 25.3b sowie 25.4a und 25.4b auf. In ähnlicher Art und Weise ist auch die Elektrode 26 in einzelne Elektrodensegmente 26,1a, 26.1b, 26.2a, 26.2b, 26.3a, 26.3b sowie 26.4a und 26.4b unterteilt. Im in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel weist jeder Substrathalteabschnitt vier Elektrodensegmente auf. Der Substrathalteabschnitt 41 weist dabei die Elektrodensegmente 25.1a, 25.1b sowie 26.1a und 26.1b auf.The two electrodes 25 . 26 are divided into several electrode segments. For example, the electrode has 25 the electrode segments 25,1a . 25.1b . 25.2a . 25.2b . 25.3a . 25.3b such as 25.4a and 25.4b on. In a similar way is the electrode 26 into individual electrode segments 26,1a . 26.1b . 26.2a . 26.2b . 26.3a . 26.3b such as 26.4a and 26.4b divided. Im in 4 As shown, each substrate holding section has four electrode segments. The substrate holding section 41 has the electrode segments 25.1a . 25.1b such as 26.1a and 26.1b on.

Die in 4 im Substrathalteabschnitt 41 zu liegen kommenden Elektrodensegmente 25.1a, 25.1b, 26.1a, 26.1b weisen eine dreieckige, insbesondere gleichschenklig dreieckige Kontur auf, wobei sich die Hypotenuse der Dreiecke entlang eines Außenrandes des Substrathalteabschnitts 41 erstreckt und eine annähernd rechtwinklige Spitze der Dreiecke jeweils in etwa in der Mitte des Substrathalterabschnitts 41 zu liegen kommt. Zwischen den Elektrodensegmenten erstrecken sich jeweils der aneinander angrenzenden Kontur der Elektrodensegmente folgende Zwischenräume 24.1, 24.2, 24.3 und 24.4. Diese erstrecken sich gemäß der vorliegenden Ausgestaltung der einzelnen Elektrodensegmente in etwa zickzackartig von oben nach unten in der Darstellung gemäß 4.In the 4 in the substrate holding section 41 lying electrode segments 25.1a . 25.1b . 26.1a . 26.1b have a triangular, in particular isosceles triangular contour, wherein the hypotenuse of the triangles along an outer edge of the substrate holding portion 41 extends and an approximately rectangular tip of the triangles each approximately in the center of the substrate holder portion 41 to come to rest. Between the electrode segments, in each case the adjoining contour of the electrode segments, the following intermediate spaces extend 24.1 . 24.2 . 24.3 and 24.4 , These extend according to the present embodiment of the individual electrode segments in a zigzag manner from top to bottom in the illustration according to 4 ,

Es ist hierzu ferner anzumerken, dass die in 4 gezeigten Ausgestaltung der Elektrodenschicht 23 lediglich eine von einer Vielzahl möglicher Ausgestaltungen zeigt. Hinsichtlich der Formgebung, Kontur und wechselseitigen Anordnung unterschiedlicher Elektroden 25, 26 untereinander sind vielfältige Variationen denkbar, solange im Bereich eines Substrathalteabschnitts 21 zumindest zwei voneinander elektrisch isolierte Segmente unterschiedlicher Elektroden 25, 26 zu liegen kommen.It should also be noted that the in 4 shown embodiment of the electrode layer 23 only one of a variety of possible embodiments shows. With regard to the shaping, contour and mutual arrangement of different electrodes 25 . 26 among themselves, many variations are conceivable, as long as in the area of a substrate holding section 21 at least two mutually electrically isolated segments of different electrodes 25 . 26 to come to rest.

Wie bereits in 2 angedeutet, weist der Substrathalter 20 an seiner dem zu haltenden Substrat 1 zugewandten Ober- oder Außenseite eine Plateaustruktur 37 auf, die es ermöglicht, das insbesondere die außenliegenden Seitenränder eines Substrats 1 in einem vorgegebenen Abstand in Richtung der Flächennormalen des Substrathalters 20 bzw. des Substrats 1 am Substrathalter gehalten werden können. Eine Plateaustruktur kann, wie zum Beispiel in den 5 und 6 gezeigt, mittels einer strukturierten Zwischenschicht und mit dementsprechend in der Ebene des Zwischenschicht ausgestalteten Zwischenschicht Segmenten versehen werden.As already in 2 indicated, the substrate holder points 20 on his substrate to be held 1 facing top or outside a plateau structure 37 which makes it possible, in particular the outer side edges of a substrate 1 at a predetermined distance in the direction of the surface normal of the substrate holder 20 or the substrate 1 can be held on the substrate holder. A plateau structure can, as in the 5 and 6 shown are provided by means of a structured intermediate layer and with accordingly designed in the plane of the intermediate layer intermediate layer segments.

Die Plateaustruktur 37 kann, wie in den 5 bis 7 gezeigt, auf unterschiedliche Art und Weise gebildet werden. So kann zum Beispiel die Plateaustruktur 37 mittels einer auf dem Träger 21 vorzusehenden Zwischenschicht 33 bereitgestellt werden, die ausweislich der Darstellung gemäß 5 mehrere Zwischenschichtsegmente 35.1a, 35.1b, 35.2a, 35.2b, 35.3a, 35.3b, 35.4a, 35.4b sowie 36.1a, 36.1b, 36.2a, 36.2b, 36.3a, 36.3b, 36.4a, 36.4b aufweisen kann.The plateau structure 37 can, as in the 5 to 7 shown to be formed in different ways. For example, the plateau structure 37 by means of one on the carrier 21 to be provided intermediate layer 33 provided as shown in FIG 5 several interlayer segments 35.1a . 35.1b . 35.2a . 35.2b . 35.3a . 35.3b . 35.4a . 35.4b such as 36.1a . 36.1b . 36.2a . 36.2b . 36.3a . 36.3b . 36.4a . 36.4b can have.

Die in etwa im Bereich des links unten in 5 vorgesehene Substrathalterabschnitt 41 liegenden Zwischenschichtsegmente 36.1a, 36.1b, 35.1a und 35.1b folgen hierbei im Wesentlichen der Formgebung und Kontur der darüber liegenden, in 4 gezeigten Elektrodensegmente 26.1a, 26.1b, 25.1a, 25.1b. Allerdings sind die Zwischenschichtsegmente 35.1a, 35.1b, 36.1a, 36.1b vollständig voneinander getrennt.The roughly in the area of the bottom left in 5 provided substrate holder section 41 lying intermediate layer segments 36.1a . 36.1b . 35.1a and 35.1b essentially follow the shape and contour of the overlying, in 4 shown electrode segments 26.1a . 26.1b . 25.1a . 25.1b , However, the interlayer segments are 35.1a . 35.1b . 36.1a . 36.1b completely separated from each other.

Es erstrecken sich lediglich beispielhaft angedeutete Zwischenräume 34a, 34b, 34c, 34d zwischen Zwischenschichtsegmente unterschiedlicher aber nebeneinander angeordneter Substrathalteabschnitte. Die in 5 gezeigten Zwischenschichtsegmente 35.1a, 35.1b, 36.1a, 36.1b weisen aber auch innerhalb des Substrathalteabschnitts 41 zwei sich diagonal und senkrecht zueinander erstreckende kanalartige Zwischenräume 34.1a, 34.1b auf. Jene Zwischenräume erstrecken sich quer über die Fläche des Substrathalteabschnitts 41 und unterteilen somit die im Bereich eines Substrathalteabschnitts 41 ausgebildete Plateaustruktur 37 in mehrere voneinander getrennte Einzelplateaus.It extend only exemplarily indicated spaces 34a . 34b . 34c . 34d between intermediate layer segments of different but adjacent substrate holding sections. In the 5 shown intermediate layer segments 35.1a . 35.1b . 36.1a . 36.1b but also within the substrate holding section 41 two channel-like spaces extending diagonally and perpendicular to one another 34.1a . 34.1b on. Those gaps extend across the surface of the substrate holding portion 41 and thus divide those in the region of a substrate holding section 41 trained plateau structure 37 in several separate single plateaus.

Insoweit kann in jedem der Zwischenräume 34a, 34b, 34c, 34d sowie in den Zwischenräumen 34.1a, 34.1b sowie in den weiteren Zwischenräumen 34.2, 34.3, 34.4 jeweils eine Senke, einen Mulde oder versenkte Struktur gebildet werden, die zum Beispiel im Querschnitt der 6 und 7 gezeigt ist.In that regard, in each of the spaces 34a . 34b . 34c . 34d as well as in the gaps 34.1a . 34.1b as well as in the other intermediate spaces 34.2 . 34.3 . 34.4 In each case, a depression, a trough or recessed structure are formed, for example, in cross-section of 6 and 7 is shown.

Es ergibt sich hierbei ferner, dass sich zumindest ein Seitenrand 47 eines Plateauabschnitts 35.1a der Plateaustruktur 37 in den Bereich des zumindest einen Substrathalteabschnitts 41 hinein erstreckt. Solche Seitenränder 47 können ferner den Bereich eines Substrathalteabschnitts auch vollständig durchsetzen oder auch vollständig innerhalb des jeweiligen Substrathalteabschnitts 41 zu liegen kommen.It also follows that at least one side edge 47 a plateau section 35.1a the plateau structure 37 in the region of the at least one substrate holding section 41 extends into it. Such margins 47 Further, the area of a substrate holding portion can also completely pass through or even completely within the respective substrate holding portion 41 to come to rest.

Da aufbauend auf den einzelnen, etwa in 6 im Querschnitt gezeigten Zwischenschichtsegmenten 36.2b, 36.3a, 35.3b und 36.3b jeweils eine Elektrodenschicht 23 mit einzelnen Elektrodensegmenten 26.2b, 26.3a, 25.3b und 26.3b sowie eine elektrisch isolierende Abdeckschicht 27 mit jeweils über die Fläche des Trägers 21 weitgehend konstanten Schichtdicke gebildet ist, pflanzt sich eine Struktur oder ein entsprechendes Höhenprofil der Zwischenschicht 33 durch den Schichtaufbau 40 zur Bildung einer an der dem Substrat 1 zugewandten Plateaustruktur 37 hindurch.Because building on the individual, about in 6 shown in cross-section intermediate layer segments 36.2b . 36.3a . 35.3b and 36.3b one electrode layer each 23 with individual electrode segments 26.2b . 26.3a . 25.3b and 26.3b and an electrically insulating cover layer 27 with each over the surface of the carrier 21 is formed largely constant layer thickness, planting a structure or a corresponding height profile of the intermediate layer 33 through the layer structure 40 to form one on the substrate 1 facing plateau structure 37 therethrough.

Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die im Bereich eines Substrathalteabschnitts 41 gebildete Plateaustruktur 37 in der Ebene des Trägers 21 eine etwas geringere Fläche als das hieran zu haltende Substrat 1 aufweist, sodass ein Substratrand in den Bereich eines Zwischenraums 34a, 34b, 34c, 34d hineinragt bzw. vom außen liegenden Randabschnitt 44 des Schichtaufbaus 40 zugewandt in Richtung der Flächennormalen des Trägers 21 von der Abdeckschicht 37 zumindest geringfügig hervorsteht. Auf diese Art und Weise kann insbesondere bei einem Beschichtungsvorgang des Substrats 1, 2, 3, 4 erreicht werden, dass außerhalb des Substrats 1, 2, 3, 4 gelangendes Material sozusagen in der von dem Zwischenraum 34a, 34b, 34c, 34d gebildeten Vertiefung aufgenommen werden kann.In this case, it is provided in particular that the in the region of a substrate holding section 41 formed plateau structure 37 in the plane of the carrier 21 a slightly smaller area than the substrate to be held thereto 1 such that a substrate edge is in the region of a gap 34a . 34b . 34c . 34d protrudes or from the outer edge portion 44 of the layer structure 40 facing in the direction of the surface normal of the wearer 21 from the cover layer 37 at least slightly protruding. In this way, in particular in a coating process of the substrate 1 . 2 . 3 . 4 be achieved that outside the substrate 1 . 2 . 3 . 4 material passing, so to speak, in the space between 34a . 34b . 34c . 34d formed depression can be recorded.

Dies ist insbesondere im Hinblick auf ein Wechseln der zu beschichtenden Substrate 1, 2, 3, 4 von Vorteil, da außerhalb der Substrate gelangendes Beschichtungsmaterial ein Anordnen nachfolgend zu beschichtender Substrate 1, 2, 3, 4 nicht oder kaum behindert. Zudem können Reinigungsintervalle für den Substrathalter 20 entsprechend verlängert und zeitlich gestreckt werden, da erst nach Durchlaufen etlicher aufeinander folgender Beschichtungsprozesse sich der jeweilige Zwischenraum 34a, 34b, 34c, 34d mit Beschichtungsmaterial zusetzt.This is especially with regard to a change of the substrates to be coated 1 . 2 . 3 . 4 It is advantageous for coating material outside the substrates to be arranged subsequently to substrates to be coated 1 . 2 . 3 . 4 not or hardly obstructed. In addition, cleaning intervals for the substrate holder 20 be correspondingly extended and extended in time, since only after passing through several successive coating processes, the respective gap 34a . 34b . 34c . 34d added with coating material.

Die Vertiefungen oder Senken 34a, 34b, 34c, 34d können insbesondere bei einem Beschichtungsprozess für die Substrate 1, 2, 3, 4 ein randseitige Ablagern und Auftürmen von Beschichtungen mit hieraus resultierenden Abschattungen und möglichen Lageungenauigkeiten der Substrate 1, 2, 3, 4 vermeiden helfen.The depressions or depressions 34a . 34b . 34c . 34d can especially in a coating process for the substrates 1 . 2 . 3 . 4 a marginal deposition and Auftürmen of coatings with resulting shadowing and possible positional inaccuracies of the substrates 1 . 2 . 3 . 4 avoid helping.

Aber nicht nur die randseitigen Vertiefungen oder Senken 34a, 34b, 34c, 34d, sondern auch die sich in etwa diagonal über die Substrathalterabschnitte 41 erstreckenden vertieften Zwischenräume 34.1a, 34.1b, sowie 34.2, 24.3, 24.4 können sich für ein positionsgenaues Fixieren der Substrate 1, 2, 3, 4 am Substrathalter 20 als vorteilhaft erweisen. So kann etwa beim Auflegen eines Substrats 1 auf einen mit einer Plateaustruktur 37 versehenen Substrathalteabschnitts 41 die unweigerliche zwischen Substrat und Substrathalteabschnitt 41 befindliche Luft kontrolliert entweichen. Einem Luftkisseneffekt, der möglicherweise zu einem seitlichen Verrutschen des Substrats bei seinem Anbringen am Substrathalter 20 führen kann, kann somit in vorteilhafter Weise entgegen gewirkt werden.But not just the margins or depressions 34a . 34b . 34c . 34d but also extending approximately diagonally across the substrate holder sections 41 extending recessed spaces 34.1a . 34.1b , such as 34.2 . 24.3 . 24.4 can for a positionally accurate fixing of the substrates 1 . 2 . 3 . 4 on the substrate holder 20 prove beneficial. For example, when placing a substrate 1 on one with a plateau structure 37 provided substrate holding section 41 the inevitable between substrate and substrate holding section 41 located air controlled escape. An air cushion effect, possibly causing the substrate to slip sideways when attached to the substrate holder 20 can lead, can thus be counteracted in an advantageous manner.

7 zeigt im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß 6 eine alternative Möglichkeit zur Ausbildung einer sich durch den Schichtaufbau 40 fortpflanzenden Plateaustruktur 37. Der dort gezeigte Schichtaufbau 50 weist anstelle eines in 6 gezeigte im Wesentlichen eben und planar ausgebildeten Trägers 21 einen planaren aber höhenstrukturierten Träger 51 auf, welcher etwa entsprechend der zuvor beschriebenen Ausgestaltung einzelner Zwischenschichtsegmente 36.2b, 36.3a, 35.3b sowie 36.3b hiermit korrespondierend ausgebildete Trägerplateaus 56.2b, 56.3a, 55.3b und 56.3b aufweist. 7 shows in contrast to the embodiment according to 6 an alternative way to form a through the layer structure 40 propagating plateau structure 37 , The layer structure shown there 50 instead of an in 6 shown substantially planar and planar formed carrier 21 a planar but height-structured carrier 51 on, which corresponds approximately to the previously described embodiment of individual intermediate layer segments 36.2b . 36.3a . 35.3b such as 36.3b Correspondingly formed carrier plateaus hereby 56.2b . 56.3a . 55.3b and 56.3b having.

Bei einem derartig strukturierten Träger 51 ist eine Zwischenschicht 33 nicht mehr grundsätzlich erforderlich. Es sind aber auch Ausgestaltungen denkbar, bei welchen eine Plateaustruktur 37 kombiniert aus einer Zwischenschicht mit mehreren Zwischenschichtsegmenten und aus einem Träger mit diversen Trägerplateaus gebildet ist.In such a structured carrier 51 is an intermediate layer 33 no longer basically necessary. However, embodiments are also conceivable in which a plateau structure 37 combined formed of an intermediate layer with a plurality of intermediate layer segments and of a carrier with various carrier plateaus.

Die Dicke 42 des zum Beispiel in 6 im Querschnitt gezeigte Schichtaufbaus 40 weist bezüglich der Fläche des Trägers 21 mithin der Fläche des Schichtaufbaus 40 ein vorgegebenes geometrisches Verhältnis auf. Die Quadratwurzel der Fläche des Trägers 21; 51 gegenüber der Dicke 42 des Schichtaufbaus 40, beträgt zumindest 10:1. Das Verhältnis kann in bevorzugten Ausgestaltungen insbesondere zumindest 100:1 bis 200:1 oder darüber hinaus bis zu 500:1 oder gar 1.000:1 betragen.The fat 42 of for example in 6 shown in cross section layer structure 40 has with respect to the surface of the carrier 21 hence the surface of the layer structure 40 a given geometric relationship. The square root of the surface of the carrier 21 ; 51 opposite the thickness 42 of the layer structure 40 , is at least 10: 1. In preferred embodiments, the ratio may in particular be at least 100: 1 to 200: 1 or moreover up to 500: 1 or even 1,000: 1.

Der vergleichsweise dünne, platten- und scheibenartig ausgebildete elektrostatische Substrathalter 20 kann aufgrund dieses geometrischen Verhältnisses sowie aufgrund einer für diverse thermische Prozesse optimierten Auswahl an Materialien zur Bildung des Trägers, der Elektrodenschicht, der Abdeckschicht sowie gegebenenfalls einer Zwischenschicht thermisch aufeinander abgestimmte Materialien aufweisen, deren spezifische thermische Ausdehnungskoeffizienten sich um weniger als 10 × 10–6/K, bevorzugt um weniger als 5 × 10–6/K zueinander unterscheiden.The comparatively thin, plate-like and disc-shaped electrostatic substrate holder 20 Due to this geometric relationship and due to a selection of materials for forming the carrier, the electrode layer, the cover layer and optionally an intermediate layer optimized for various thermal processes, they may have thermally matched materials whose specific thermal expansion coefficients are less than 10 × 10 -6 / K, preferably by less than 5 × 10 -6 / K to each other.

Auf diese Art und Weise kann der elektrostatische Substrathalter eine etwa für einen oder mehrere aufeinander folgende und unter hoher Temperatur, etwa im Bereich 500°C ablaufende Beschichtungsprozesse, optimierte thermische Masse und eine dementsprechende vorteilhafte Wärmekapazität aufweisen.In this way, the electrostatic substrate holder may have an approximately for one or more successive and under high temperature, such as in the range 500 ° C running coating processes, optimized thermal mass and a corresponding advantageous heat capacity.

Diese kann einerseits klein genug sein, um ein zügiges und schnelles thermisches Anpassen, insbesondere ein Aufheizen auf eine Prozesstemperatur zu ermöglichen. Andererseits kann sie einen ausreichenden thermischen Puffer für das Substrat während eines Oberflächenbehandlungsprozesses bereitstellen, sodass die Substrattemperatur während des Behandlungsprozesses weitgehend stabil gehalten werden kann. Insoweit kann der elektrostatische Substrathalter 20; 50 vollkommen ohne zusätzliche aktiv oder passiv heizenden oder kühlenden Elemente und -einrichtungen ausgebildet werden.On the one hand, this can be small enough to allow a rapid and rapid thermal adaptation, in particular a heating up to a process temperature. On the other hand, it can provide a sufficient thermal buffer for the substrate during a surface treatment process, so that the substrate temperature can be kept substantially stable during the treatment process. In that regard, the electrostatic substrate holder 20 ; 50 be formed completely without additional active or passive heating or cooling elements and devices.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Substratsubstratum
22
Substratsubstratum
33
Substratsubstratum
44
Substratsubstratum
1010
SubstrathalteanordnungSubstrate holding arrangement
1111
Aufstandsflächefootprint
1212
Sockelbase
1414
Stegweb
1515
Stegweb
2020
Substrathaltersubstrate holder
20a20a
Seitenrandmargin
20b20b
Seitenrandmargin
20c20c
Seitenrandmargin
20d20d
Seitenrandmargin
2121
Trägercarrier
2222
elektrisch isolierende Zwischenschichtelectrically insulating intermediate layer
2323
Elektrodenschichtelectrode layer
2424
Zwischenraumgap
2525
Elektrodeelectrode
2626
Elektrodeelectrode
2727
Abdeckschichtcovering
2828
Senkedepression
3030
Anschlussconnection
3232
Anschlussconnection
3333
Zwischenschichtinterlayer
3434
Zwischenraumgap
3535
ZwischenschichtsegmentIntermediate layer segment
3636
ZwischenschichtsegmentIntermediate layer segment
3737
Plateaustrukturplateau structure
4040
Schichtaufbaulayer structure
4141
SubstrathalterabschnittSubstrate holder section
4242
Dickethickness
4444
Randabschnittedge section
4747
Seitenrandmargin
4848
Fortsatzextension
5050
Substrathaltersubstrate holder
5151
Trägercarrier
5555
Trägerplateaucarrier plateau
5656
Trägerplateaucarrier plateau

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 202005004589 U1 [0009] DE 202005004589 U1 [0009]

Claims (19)

Elektrostatischer Substrathalter mit einem Schichtaufbau (40; 50), welcher: – einen Träger (21), – zumindest eine hieran angeordnete elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (23) zum elektrostatischen Fixieren zumindest eines Substrats (1, 2, 3, 4), und – zumindest eine die Elektrodenschicht (23) zumindest bereichsweise abdeckende elektrisch isolierende Abdeckschicht (27) aufweist, wobei ein geometrisches Verhältnis zwischen der Quadratwurzel der Fläche des Trägers (21; 51) gegenüber einer Dicke (42) des Schichtaufbaus (40) zumindest 10:1 beträgt.Electrostatic substrate holder with a layer structure ( 40 ; 50 ), which: - a carrier ( 21 ), - at least one electrically conductive electrode layer arranged thereon ( 23 ) for electrostatically fixing at least one substrate ( 1 . 2 . 3 . 4 ), and - at least one the electrode layer ( 23 ) at least partially covering electrically insulating cover layer ( 27 ), wherein a geometric relationship between the square root of the surface of the carrier ( 21 ; 51 ) compared to a thickness ( 42 ) of the layer structure ( 40 ) is at least 10: 1. Elektrostatischer Substrathalter nach Anspruch 1, wobei das geometrische Verhältnis zumindest 20:1, 50:1, 100:1, 200:1; 500:1 oder 1000:1 beträgt.An electrostatic substrate holder according to claim 1, wherein said geometric ratio is at least 20: 1, 50: 1, 100: 1, 200: 1; 500: 1 or 1000: 1. Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dicke (42) des Schichtaufbaus (40) weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 5 mm und weiter vorzugsweise weniger als 3 mm beträgt.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims, wherein the thickness ( 42 ) of the layer structure ( 40 ) is less than 10 mm, preferably less than 5 mm and more preferably less than 3 mm. Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektrodenschicht (23) im Bereich zumindest eines zum Halten zumindest eines Substrats (1) vorgesehenen Substrathalteabschnitts (41) zumindest zwei voneinander elektrisch isolierte Elektrodensegmente (25.1, 25.2, 25.3, 25.4, 26.1, 26.2, 26.3, 26.4) aufweist.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims, wherein the electrode layer ( 23 ) in the region of at least one for holding at least one substrate ( 1 ) provided substrate holding section ( 41 ) at least two mutually electrically isolated electrode segments ( 25.1 . 25.2 . 25.3 . 25.4 . 26.1 . 26.2 . 26.3 . 26.4 ) having. Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schichtaufbau (40) an einer dem Träger (21; 51) abgewandten Außenseite zumindest eine gegenüber einem seitlichen Randabschnitt (44) des Schichtaufbaus (40) erhöht ausgebildete Plateaustruktur (37) aufweist.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims, wherein the layer structure ( 40 ) on a support ( 21 ; 51 ) facing away from the outside at least one opposite a lateral edge portion ( 44 ) of the layer structure ( 40 ) increased trained plateau structure ( 37 ) having. Elektrostatischer Substrathalter nach Anspruch 5, wobei die Plateaustruktur (37) zumindest zwei durch einen Zwischenraum (34) zumindest bereichsweise voneinander separierte Plateauabschnitte (35.1a, 35.1b, 35.2a, 35.2b, 35.3a, 35.3b, 35.4a, 35.4b, 36.1a, 36.1b, 36.2a, 36.2b, 36.3a, 36.3b, 36.4a, 36.4b; 56.2b, 56.3a, 56.3b) aufweist.An electrostatic substrate holder according to claim 5, wherein the plateau structure ( 37 ) at least two by a gap ( 34 ) at least partially separated plateau sections ( 35.1a . 35.1b . 35.2a . 35.2b . 35.3a . 35.3b . 35.4a . 35.4b . 36.1a . 36.1b . 36.2a . 36.2b . 36.3a . 36.3b . 36.4a . 36.4b ; 56.2b . 56.3a . 56.3b ) having. Elektrostatischer Substrathalter nach Anspruch 5 oder 6, wobei sich zumindest ein Seitenrand (47) eines Plateauabschnittes (35.1a, 35.1b, 35.2a, 35.2b, 35.3a, 35.3b, 35.4a, 35.4b, 36.1a, 36.1b, 36.2a, 36.2b, 36.3a, 36.3b, 36.4a, 36.4b; 56.2b, 56.3a, 56.3b) in den Bereich des Substrathalteabschnitts (41) hinein erstreckt, diesen durchsetzt oder vollständig innerhalb des Substrathalteabschnitts zu liegen kommt.Electrostatic substrate holder according to claim 5 or 6, wherein at least one side edge ( 47 ) of a plateau section ( 35.1a . 35.1b . 35.2a . 35.2b . 35.3a . 35.3b . 35.4a . 35.4b . 36.1a . 36.1b . 36.2a . 36.2b . 36.3a . 36.3b . 36.4a . 36.4b ; 56.2b . 56.3a . 56.3b ) in the region of the substrate holding section ( 41 ), penetrates it or comes to lie completely within the substrate holding section. Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, wobei die Plateaustruktur (37) und/oder die Plateauabschnitte (35.1a, 35.1b, 35.2a, 35.2b, 35.3a, 35.3b, 35.4a, 35.4b, 36.1a, 36.1b, 36.2a, 36.2b, 36.3a, 36.3b, 36.4a, 36.4b; 56.2b, 56.3a, 56.3b) zumindest bereichsweise von zumindest einer zwischen dem Träger (21) und der Elektrodenschicht (23) angeordneten Zwischenschicht (33) gebildet sind, deren Erhebung sich durch den Schichtaufbau (40) fortpflanzt.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims 5 to 7, wherein the plateau structure ( 37 ) and / or the plateau sections ( 35.1a . 35.1b . 35.2a . 35.2b . 35.3a . 35.3b . 35.4a . 35.4b . 36.1a . 36.1b . 36.2a . 36.2b . 36.3a . 36.3b . 36.4a . 36.4b ; 56.2b . 56.3a . 56.3b ) at least in regions of at least one between the carrier ( 21 ) and the electrode layer ( 23 ) arranged intermediate layer ( 33 ), whose elevation is determined by the layer structure ( 40 ). Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, wobei die Plateaustruktur (37) von zumindest einem erhöhten Trägerplateau (56.2b, 56.3a, 56.3b) des Trägers (51) gebildet ist, dessen Erhebung sich durch den Schichtaufbau (40) fortpflanzt.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims 5 to 8, wherein the plateau structure ( 37 ) of at least one raised support plateau ( 56.2b . 56.3a . 56.3b ) of the carrier ( 51 ), whose elevation is determined by the layer structure ( 40 ). Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, wobei die Plateaustruktur (37) mehrere voneinander getrennte Zwischenschichtsegmente (35.1, 35.2, 35.3, 35.4, 36.1, 36.2, 36.3, 36.4) der Zwischenschicht (33) und/oder mehrere voneinander getrennte Trägerplateaus (56.2b, 56.3a, 56.3b) der Trägerschicht (51) aufweist.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims 5 to 8, wherein the plateau structure ( 37 ) a plurality of separate interlayer segments ( 35.1 . 35.2 . 35.3 . 35.4 . 36.1 . 36.2 . 36.3 . 36.4 ) of the intermediate layer ( 33 ) and / or several separate carrier plateaus ( 56.2b . 56.3a . 56.3b ) of the carrier layer ( 51 ) having. Elektrostatischer Substrathalter nach Anspruch 10, wobei die geometrische Ausgestaltung und/oder die Position einzelner Zwischenschichtsegmente (35.1, 35.2, 35.3, 35.4, 36.1, 36.2, 36.3, 36.4) und/oder Trägerplateaus (56.2b, 56.3a, 56.3b) an die geometrische Ausgestaltung und/oder Position einzelner Elektrodensegmente (25.1, 25.2, 25.3, 25.4, 26.1, 26.2, 26.3, 26.4) und/oder an die geometrische Ausgestaltung und/oder Position zumindest des zumindest einen Substrathalteabschnitts (41) angepasst ist.An electrostatic substrate holder according to claim 10, wherein the geometric configuration and / or the position of individual intermediate layer segments ( 35.1 . 35.2 . 35.3 . 35.4 . 36.1 . 36.2 . 36.3 . 36.4 ) and / or carrier plateaus ( 56.2b . 56.3a . 56.3b ) to the geometric configuration and / or position of individual electrode segments ( 25.1 . 25.2 . 25.3 . 25.4 . 26.1 . 26.2 . 26.3 . 26.4 ) and / or to the geometric configuration and / or position of at least the at least one substrate holding section (FIG. 41 ) is adjusted. Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdeckschicht (27) eine Oberflächenrauheit mit einer gemittelten Rautiefe Rz zwischen 10 μm–100 μm, zwischen 20 μm–80 μm, zwischen 40 μm–60 μm, oder in etwa Rz = 50 μm aufweist.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims, wherein the covering layer ( 27 ) has a surface roughness with an average roughness R z of between 10 μm-100 μm, between 20 μm-80 μm, between 40 μm-60 μm, or approximately R z = 50 μm. Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an Vorder- und Rückseite des Trägers (21; 51) jeweils ein im Wesentlichen identischer Schichtaufbau (40) vorgesehen ist.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims, wherein on the front and back of the carrier ( 21 ; 51 ) each have a substantially identical layer structure ( 40 ) is provided. Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (21; 51) eine Schichtdicke von 1 mm–5 mm, vorzugsweise von etwa 2 mm–4 mm, weiter bevorzugt von etwa 3 mm aufweist.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims, wherein the carrier ( 21 ; 51 ) has a layer thickness of 1 mm-5 mm, preferably about 2 mm-4 mm, more preferably about 3 mm. Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektrodenschicht (23) eine Schichtdicke von 10 nm–500 μm, vorzugsweise von 1 μm–100 μm, weiter vorzugsweise von 10 μm–50 μm aufweist.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims, wherein the electrode layer ( 23 ) a layer thickness of 10 nm-500 μm, preferably of 1 μm-100 μm, more preferably of 10 μm-50 μm. Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwischenschicht (33) und/oder das zumindest eine Trägerplateau (56.2b, 56.3a, 56.3b) des Trägers (51) eine Schichtdicke von 100 μm–1 mm, bevorzugt von 200 μm–400 μm, vorzugsweise von etwa 300 μm aufweist.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims, wherein the intermediate layer ( 33 ) and / or the at least one support plateau ( 56.2b . 56.3a . 56.3b ) of the carrier ( 51 ) has a layer thickness of 100 .mu.m-1 mm, preferably of 200 .mu.m-400 .mu.m, preferably of about 300 .mu.m. Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (21; 51) zumindest einen vom Seitenrand des Schichtaufbaus (40) hervorstehenden Fortsatz (48) aufweist, an welchem zumindest ein elektrischer Anschluss (30, 32) für zumindest eine der Elektroden (25, 26) ausgebildet ist.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims, wherein the carrier ( 21 ; 51 ) at least one from the side edge of the layer structure ( 40 ) projecting extension ( 48 ), on which at least one electrical connection ( 30 . 32 ) for at least one of the electrodes ( 25 . 26 ) is trained. Elektrostatischer Substrathalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest die Abdeckschicht (27) säurebeständig ausgebildet ist.Electrostatic substrate holder according to one of the preceding claims, wherein at least the covering layer ( 27 ) is acid-resistant. Mobile transportable elektrostatische Substrathalteanordnung (10) für dünne, scheibenförmige Substrate, mit einem Substrathalter (20; 50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einem Sockel (12) für den Substrathalter (20; 50), wobei der Substrathalter (20; 50) zur thermischen Entkopplung vom Sockel (12) über einen Seitenrand (20a, 20b, 20c, 20d) mit dem Sockel (12) verbunden ist.Mobile transportable electrostatic substrate holder assembly ( 10 ) for thin, disk-shaped substrates, with a substrate holder ( 20 ; 50 ) according to one of the preceding claims and with a pedestal ( 12 ) for the substrate holder ( 20 ; 50 ), wherein the substrate holder ( 20 ; 50 ) for thermal decoupling from the base ( 12 ) over a page margin ( 20a . 20b . 20c . 20d ) with the base ( 12 ) connected is.
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