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Gebiet der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Hineinführen oder Herausführen eines Substrates in eine oder aus einer Substratbehandlungseinrichtung durch einen sich zwischen einem ersten Spaltbegrenzungskörper und einem zweiten Spaltbegrenzungskörper erstreckenden Spalt.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus die Verwendung einer derartigen Vorrichtung an einer Substratbehandlungseinrichtung.
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Stand der Technik
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Eine Substratbehandlungseinrichtung, die auf zwei voneinander wegweisenden Seiten Öffnungen aufweist, durch die ein Substrat in eine Prozesskammer transportiert und aus der Prozesskammer wieder heraustransportiert wird, zeigt die
US 9,227,171 B2 .
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In einer Substratbehandlungseinrichtung der bevorzugten Art wird auf einem Endlossubstrat in Form eines dünnwandigen Metallstreifens eine kohlenstoffhaltige Beschichtung aufgebracht. Es handelt sich insbesondere um eine Graphen-Beschichtung oder um eine Beschichtung mit Carbon-Nano-Tubes (CNT). Hierzu wird das bandförmige Substrat auf einem ersten Wickel bevorratet, von diesem Wickel abgezogen und durch einen Spalt in ein Gehäuse der Substratbehandlungseinrichtung hinein geführt. In der Substratbehandlungseinrichtung, bei der es sich bevorzugt um einen CVD-Reaktor handelt, befindet sich zumindest eine Heizeinrichtung zur Beheizung des Substrates und ein Gaseinlassorgan und ein Gasauslassorgan. Durch das Gaseinlassorgan werden gasförmige Ausgangsstoffe in die Prozesskammer eingespeist, die sich unter Ausbildung der Kohlenstoffbeschichtung in der Prozesskammer oder an der Oberfläche des Substrates zerlegen. Reaktionsprodukte können aus einem Gasauslass wieder aus der Prozesskammer heraustreten. Der Beschichtungsprozess wird etwa bei Atmosphärendruck durchgeführt. Auf der dem Einlaufspalt gegenüberliegenden Seite ist ein Auslaufspalt angeordnet, aus dem das beschichtete Substrat wieder austritt, um auf einem zweiten Wickel aufgewickelt zu werden.
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Der Beschichtungsprozess innerhalb der Prozesskammer soll möglichst in einer sauerstofffreien Atmosphäre durchgeführt werden. Um das Eintreten von Sauerstoff von außen durch den Spalt in die Prozesskammer zu behindern, wird im Stand der Technik vorgeschlagen, das Verfahren bei einem geringen Atmosphärenüberdruck durchzuführen und die Gaseinlassspalte und die Gasauslassspalte möglichst schmal auszugestalten und durch sie einen Gasstrom hindurchzuleiten.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel anzugeben, mit denen das Sauerstoffeindringen in die Prozesskammer weiter behindert wird.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Erfindung dar. Sie stellen auch eigenständige Lösungen der Aufgabe dar.
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Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass die Spaltbegrenzungskörper derart gegeneinander beweglich sind, dass die Spaltbreite durch eine Bewegung der Spaltbegrenzungskörper gegeneinander eingestellt werden kann. Es können Gewindeelemente, beispielsweise Schrauben vorgesehen sein, mit denen die Spaltbegrenzungskörper aneinander befestigt sind. Diese Gewindeelemente, beispielsweise Schrauben oder motorisch angetriebene Gewindespindeln können auch gleichzeitig Einstellmittel sein, um einen Spaltbegrenzungskörper in Richtung auf den anderen Spaltbegrenzungskörper fein einstellbar zu verlagern. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die jeweils einen Spalt begrenzenden Spaltbegrenzungskörper untereinander gleich gestaltet ausgebildet sind. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Spaltbegrenzungskörper gegen die Rückstellkraft einer Feder durch Verstellen der Stellschrauben gegeneinander verlagerbar sind. Die Spaltbegrenzungskörper können zur Änderung der Spaltbreite in Spaltbreitenrichtung verlagert werden. Dabei verändert sich der Abstand zweier aufeinander zu weisender Spaltbegrenzungsflächen. Eine noch feinfühligere Möglichkeit, die Spaltbreite einzustellen, liefert jedoch eine bevorzugte Variante der Erfindung, bei der jeder der Spaltbegrenzungskörper zumindest eine Schrägfläche aufweist. An dieser Schrägfläche liegt eine Schrägfläche des jeweils anderen Spaltbegrenzungskörpers an. Durch eine Verschiebung der Spaltbegrenzungskörper entlang der aneinander anliegenden Schrägflanken kann die Spaltweite eingestellt werden. Die beiden Spaltbegrenzungskörper bewegen sich dann zur Spaltbreiten-Einstellung schräg zu einer Flächennormalen der Spaltbegrenzungsfläche relativ zueinander. Die Spaltbreiten-Einstellung kann auch motorisch erfolgen, wobei Einstellmotoren verwendet werden, die von einer Steuereinrichtung angesteuert werden können. Es reicht grundsätzlich aus, wenn nur einer der Spaltbegrenzungskörper eine Schrägfläche aufweist und sich der andere Spaltbegrenzungskörper beispielsweise mit einer Rundung an der Schrägfläche abstützt. In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzt zumindest einer der Spaltbegrenzungskörper zwei Schrägflächen, wobei die Schrägflächen an den beiden Schmalenden des Spaltes angeordnet sind, sich also in einer Richtung quer zur Transportrichtung des Substrates gegenüberliegen. Die beiden den Spalt begrenzenden Spaltbegrenzungskörper stützen sich dann bevorzugt jeweils an einer Schrägfläche des anderen Spaltbegrenzungskörpers ab, wobei zwei Schrägflächen-Abstützstellen sich diesseits und jenseits des Spaltes gegenüberliegen. In einer weiteren Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Begrenzungswände des Spaltes, welche bevorzugt von Ebenen ausgebildet sind, in den Spalt mündende Gasaustrittsöffnungen aufweisen. Die Begrenzungswände des Spaltes können mehrere, in Transportrichtung des Substrates nebeneinanderliegenden Zeilen angeordnet sein. Insgesamt ist vorgesehen, dass sich eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen in einer regelmäßigen Anordnung über die Begrenzungsfläche verteilt, so dass eine Gasaustrittsfläche ausgebildet ist mit duschkopfartig angeordneten Gasaustrittsöffnungen. Es ist bevorzugt ein Gasverteilvolumen vorgesehen, welches die Gasaustrittsöffnungen mit einem Spülgas speist. In einer bevorzugten Variante besitzt jeder Spaltbegrenzungskörper ein Gasverteilvolumen, welches sich auf der Rückseite der Begrenzungswand erstreckt. Die Gasaustrittsöffnungen sind somit Bohrungen zwischen einer Bodenwand des Gasverteilvolumens und der dazu parallel verlaufenden Spaltbegrenzungswand. Die beiden insbesondere gleichgestalteten, im Zusammenspiel miteinander einen Spalt begrenzenden Spaltbegrenzungskörper besitzen bevorzugt einen Grundkörper, der das Gasverteilvolumen als wannenförmige Ausnehmung ausbildet. Die Ausnehmung wird von einer Abdeckung verschlossen. In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass jeweils zwei Paare oder mehrere Paare von Spaltbegrenzungskörpern in der Transportrichtung des Substrates hintereinander liegend angeordnet sind. Mit einer genügend hohen Anzahl von Paaren von Spaltbegrenzungskörpern lässt sich innerhalb der Prozesskammer eine vorgegebene maximale Konzentration von Sauerstoff einstellen. In einer Weiterbildung der Erfindung, bei der insbesondere jeder Spaltbegrenzungskörper an den sich gegenüberliegenden Enden der Gasaustrittsfläche beziehungsweise Spaltbegrenzungsfläche angrenzende Schrägflächen aufweist, sind Stellschrauben vorgesehen, mit denen die beiden Spaltbegrenzungskörper in einer Richtung quer zur Transportrichtung des Substrates gegeneinander verschoben werden können. Die Stellschrauben sind insbesondere in Innengewinde eingedreht, die sich parallel zur Verstellrichtung erstrecken. Die Innengewinde sind insbesondere in Seitenwänden der Spaltbegrenzungskörper vorgesehen, die senkrecht zu den Spaltbegrenzungsflächen verlaufen. Ein jeweils anderer Spaltbegrenzungskörper kann Anlageflanken aufweisen, an denen sich die Köpfe der Stellschrauben abstützen können. Mit den Einstellschrauben lassen sich die Spaltbegrenzungskörper relativ zueinander verschieben. Wenn auf beiden Seiten der Spaltbegrenzungskörper Einstellschrauben vorgesehen sind, kann mit den gegeneinander wirkenden Einstellschrauben auch eine Einstellposition fixiert werden. Es können darüber hinaus Befestigungsschrauben vorgesehen sein, die in Richtung der Spalthöhe durch ein Langloch eines der beiden Spaltbegrenzungskörper hindurchgesteckt werden und die jeweils in ein Innengewinde des anderen Spaltbegrenzungskörpers eingeschraubt werden können. Die Befestigungsschrauben können dabei die Schrägflächen kreuzen, so dass mit den Befestigungsschrauben die aneinander anliegenden Schrägflächen gegeneinander gepresst werden können. Das Substrat kann ein Metallstreifen sein, der eine Materialstärke zwischen 0 µm und 300 µm besitzen kann. Die Spalthöhe ist derart einstellbar, dass der Spalt zwischen dem Substrat und der Spaltbegrenzungsfläche nur wenige Mikrometer beträgt, so dass der aus den Gasaustrittsöffnungen austretende Gasstrom, der aufgrund eines Überdrucks in der Prozesskammer den Spalt in Prozesskammeraußenrichtung verlässt, eine wirksame Diffusionsbarriere ausbildet. Um eine möglichst feinfühlige Verstellung der Spaltbreite zu ermöglichen, beträgt der Winkel der Schrägflächen zur Spaltebene beziehungsweise zu den Ebenen der Spaltbegrenzungsflächen etwa 5 bis 40 Grad. Der Werkstoff, aus dem der Grundkörper und die Abdeckplatte der Spaltbegrenzungskörper gefertigt ist, ist bevorzugt rostfreier Stahl, Edelstahl.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Verwendung der zuvor beschriebenen Spaltbegrenzungskörper an einer Substratbehandlungseinrichtung, insbesondere einem CVD-Reaktor. Die Substratbehandlungseinrichtung besitzt zwei sich gegenüberliegende Spalte zum Eintritt beziehungsweise Austritt des bandförmigen Substrates. Beide Spalte sind mit zumindest einem Paar der zuvor beschriebenen Spaltbegrenzungskörper ausgestattet. Ein von einem ersten Wickel abgezogenes Substrat, beispielsweise flexibler Stahlstreifen, wird durch eine erste Anordnung von zumindest zwei Spaltbegrenzungskörpern in die Prozesskammer eingeführt. In der Prozesskammer findet ein CVD-Prozess statt, bei dem auf das Substrat eine Beschichtung aufgebracht wird. Bevorzugt handelt es sich um eine Beschichtung aus Kohlenstoff. Der Prozess innerhalb der Prozesskammer ist so geführt, dass Graphen oder Kohlenstoff-Nano-Röhrchen abgeschieden werden. Aus dem zweiten Spalt tritt das Substrat wieder aus, um auf einem weiteren Wickel aufgewickelt zu werden. Bei dem Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung beziehungsweise der zuvor beschriebenen Spaltbegrenzungskörper, die im zusammengebauten Zustand eine Diffusionsbarriere ausbilden, wird ein Inertgas in die Gasverteilkammern der beiden Spaltbegrenzungskörper eingespeist. Das Inertgas tritt aus den Gasaustrittsöffnungen in den Spalt. Die Gasaustrittsöffnungen der beiden Spaltbegrenzungskörper sind dabei jeweils gegen eine Breitseitenfläche des Substrates gerichtet, so dass sich zwischen der Breitseite des Substrates und der jeweiligen Spaltbegrenzungswand ein strömender Gasfilm ausbildet, wobei die Höhe des Gasfilms von der Spaltbreite abhängt. Der Beschichtungsprozess in der Prozesskammer der Substratbehandlungseinrichtung wird mit einem geeigneten Überdruck durchgeführt, so dass sich eine Gasströmung durch den Spalt aus der Substratbehandlungseinrichtung einstellt. Die Showerhead-artig angeordneten Gasaustrittsöffnungen bewirken eine Vergrößerung des Gasvolumenstroms in Richtung aus der Substratbehandlungseinrichtung heraus. Die Spaltweite kann derart minimiert werden, dass sich eine maximale Strömungsgeschwindigkeit einstellt, die eine diffusionshemmende Wirkung entfaltet. Bei einem Wechsel von einem ersten Substrat zu einem zweiten Substrat, welches eine andere Materialstärke besitzt, kann die Spaltweite auf die sich ändernde Materialstärke des Substrates eingestellt werden.
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In einer Variante ist vorgesehen, dass auf der Außenseite der Substratbehandlungsvorrichtung jedenfalls vor einem Spalt zwei Spaltbegrenzungseinrichtungen vorgesehen sind, die jeweils zwei Spaltbegrenzungskörper aufweisen können, die Gasverteilkammern aufweisen, die mit geeigneten Gasleitungen mit einer Spaltbegrenzungsfläche verbunden sind. Bei dieser Variante wird durch eine Spaltbegrenzungseinrichtung ein Spülgas in den Spalt eingeleitet. Mit der anderen Spaltbegrenzungseinrichtung wird das Spülgas durch die Verbindungsbohrungen zwischen Spalt und Gasverteilkammern abgesaugt. In diesem Fall ist zumindest eine Gasverteilkammer an eine Pumpe angeschlossen, die einen Unterdruck erzeugt. Vorzugsweise handelt es sich dabei um die Gasverteilkammer einer äußeren Spaltbegrenzungseinrichtung.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 in einer Schnittdarstellung eine Substratbehandlungseinrichtung 1 in Form eines CVD-Reaktors, durch den ein von einem ersten Wickel 3 abgezogenes Substrat 2 hindurchläuft, darin beschichtet wird und auf einem zweiten Wickel 3' aufgewickelt wird,
- 2 vergrößert den Ausschnitt II in 1,
- 3 eine Seitenansicht auf die in 3 dargestellte Vorrichtung,
- 4 perspektivisch einen einlaufseitigen Spalt 12 und diesen begrenzende Spaltbegrenzungskörper 10, 11,
- 5 in einer Explosionsdarstellung die beiden Spaltbegrenzungskörper 10, 11,
- 6 in einer Frontansicht die beiden aneinander montierten Spaltbegrenzungskörper 10, 11 mit Blickrichtung auf den Spalt 12 in einer ersten Abstandsstellung,
- 7 zwei Paare von Spaltbegrenzungskörpern 10, 11, 10', 11', die gemeinsam sowohl einlaufseitig als auch auslaufseitig an dem Gehäuse der Substratbehandlungseinrichtung 1 angeordnet sein können,
- 8 eine Draufsicht auf die in 7 dargestellte paarweise Anordnung der Spaltbegrenzungskörper 10, 10', 11,11',
- 9 einen Schnitt gemäß der Linie IX-IX in 8,
- 10 einen Schnitt gemäß der Linie X-X in 8 mit einer minimalen Spaltweite w,
- 11 denselben Schnitt, jedoch mit einer maximalen Spaltweite w und
- 12 ein zweites Ausführungsbeispiel von Spaltbegrenzungskörpern 10,11.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Die in der 1 dargestellte Substratbehandlungseinrichtung 1 besitzt ein im Wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse, welches ein Gehäuseinneres im Wesentlichen gasdicht nach außen abdichtet. Im Inneren des Gehäuses erstreckt sich innerhalb eines Innenrohres 9 (Liner-Rohr) eine Prozesskammer 5, durch die ein von einem ersten Wickel 3 abgezogenes, aus einem Stahlband bestehendes Substrat 2, welches auf einem zweiten Wickel 3' wieder aufgerollt wird, hindurchläuft. Unmittelbar vor dem Einlaufspalt befindet sich eine erste Umlenkrolle 4. Unmittelbar hinter dem Auslaufspalt befindet sich eine Umlenkrolle 4'. Außerhalb des Innenrohres 9 befinden sich Temperiereinrichtungen 8, 8'. Die Temperiereinrichtungen 8, 8' können das Innenrohr 9 in Form von Heizwendeln umgeben, um innerhalb der Prozesskammer 5 eine Prozesstemperatur zu erzeugen. Mittels eines Gaseinlasses 6, der mit einer Gaszuleitung 6' verbunden ist und einem Gasauslass 7, der mit einer Gasableitung 7' verbunden ist, kann Prozessgas, beispielsweise Methan oder dergleichen, in die Prozesskammer 5 eingespeist und wieder abgesaugt werden. In der Prozesskammer 5 findet eine thermische oder anderweitige Aktivierung des Prozessgases statt, so dass in einer chemischen Reaktion Kohlenstoff enthaltende Schichten, beispielsweise Graphen oder CNT-Schichten auf dem Substrat 2 abgeschieden werden.
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Einlaufseitig und auslaufseitig ist die Höhlung der Substratbehandlungseinrichtung 1 jeweils von einer Verschlussplatte 13, 13' verschlossen. Die Verschlussplatte 13, 13' besitzt eine Spaltöffnung, durch die das Substrat 2 hindurchgeführt ist. Auf ihren jeweiligen Außenseiten trägt die Verschlussplatte 13, 13' eine Anordnung aus jeweils zwei Spaltbegrenzungskörpern 10, 10', 11, 11'. Die Spaltbegrenzungskörper 10, 10', 11, 11' besitzen aufeinander zu weisende Spaltbegrenzungsflächen beziehungsweise Spaltwände 15, 15', die etwa 0 bis 5 mm voneinander beabstandet sind. Bevorzugt beträgt die Spaltweite w maximal 2 mm.
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Auf der Einlaufseite und auf der Auslaufseite sind jeweils zwei Anordnungen, die jeweils aus zwei Spaltbegrenzungskörpern 10, 11, in Transportrichtung des Spaltes hintereinander angeordnet, so dass das Substrat beim Eintritt in die Substratbehandlungseinrichtung 1 durch zwei dieser Anordnungen und beim Heraustritt aus der Substratbehandlungseinrichtung 1 ebenfalls durch zwei dieser Anordnungen hindurchtreten muss. Hinsichtlich der Ausgestaltung der Anordnungen von Spaltbegrenzungskörpern 10, 11 wird auf die 5 bis 11 verwiesen.
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Jede Anordnung von Spaltbegrenzungskörpern 10, 11 besitzt zwei Spaltbegrenzungskörper 10, 11, die untereinander gleich ausgestaltet sind. Sie besitzen im zusammengebauten Zustand aufeinander zu weisende Spaltbegrenzungswände 15, 15', zwischen denen sich der Spalt 12 erstreckt. Die Spaltbegrenzungswände 15, 15' werden von einem aus Stahl, insbesondere Edelstahl gefertigten Grundkörper 14, 14' ausgebildet. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um längliche Grundkörper 14, 14', deren Erstreckungsrichtung quer zur Transportrichtung des Substrates 2 gerichtet ist.
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Die den Spaltbegrenzungswänden 15, 15' gegenüberliegende Rückseite des Grundkörpers 14, 14' besitzt eine wannenförmige Ausnehmung, die jeweils eine Gasverteilkammer 17, 17' ausbildet. Der Boden der Gasverteilkammern 17, 17', der parallel zur Spaltbegrenzungswand 15, 15' verläuft, besitzt eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten Bohrungen, die Gasaustrittsöffnungen 16, 16' ausbilden, die in die Spaltbegrenzungswand 15 münden, so dass diese eine Gasaustrittsfläche ausbildet. Die Öffnung der die Gasverteilkammer 17 ausbildenden Vertiefung ist von einer Ringnut 19, 19' umgeben, in der eine Dichtschnur 18, 18', beispielsweise ein O-Ring, einliegt, um die Gasverteilkammern 17, 17' mit einer Abdeckung 20, 20' abdecken zu können, die mittels Befestigungsschrauben am Grundkörper 14, 14' befestigt ist. Mittels einer mit der Abdeckung 20, 20' verbundenen Gaszuleitung 24, 24' kann ein Spülgas in die Gasverteilkammer 17 eingespeist werden.
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Die Spaltbegrenzungswand 15, 15' bildet eine Gasaustrittsfläche. Die Gasaustrittsfläche besitzt eine längliche Gestalt, wobei die Erstreckungsrichtung der Gasaustrittsfläche 15, 15' quer zur Transportrichtung des Substrates 2 verläuft. An zwei sich gegenüberliegende Enden der Gasaustrittsfläche 15, 15', beim Ausführungsbeispiel sind es die Schmalseitenenden der Gasaustrittsfläche 15, 15', schließen sich gleichgerichtete Schrägflächen 21, 21', 22, 22' an. Während die erste Schrägfläche 21, 21' um etwa 10 Grad nach oben geneigt ist, ist die zweite Schrägfläche 22, 22' um etwa 10 Grad nach unten geneigt. Die beiden Schrägflächen 21, 21', 22, 22' verlaufen in Parallelebene zueinander.
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Die beiden Spaltbegrenzungskörper 10, 11 werden derart aufeinandergelegt, dass eine erste Schrägfläche 21' eines zweiten Spaltbegrenzungskörpers 11 auf einer zweiten Schrägfläche 22 eines ersten Spaltbegrenzungskörpers 10 aufliegt und eine zweite Spaltbegrenzungsfläche 22' des zweiten Spaltbegrenzungskörpers 11 auf einer ersten Schrägfläche 21 des ersten Spaltbegrenzungskörpers 10 aufliegt. Durch eine Verschiebung in einer in der 11 mit S bezeichneten Richtung, können die Schrägflächen 21, 21', 22, 22' aneinander entlanggleiten und gegeneinander verschoben werden. Einhergehend damit verlagern sich die beiden Spaltbegrenzungskörper 10, 11 nicht nur in einer in der Spaltebene liegenden Richtung, sondern auch in einer Richtung quer dazu, so dass sich die Spaltweite w von einer in der 10 dargestellten minimalen Spaltweite w bis hin zu einer in der 11 dargestellten maximalen Spaltweite w' verändern kann. Die Verlagerungsrichtung, in welcher sich ein Spaltbegrenzungskörper 10 gegen den anderen Spaltbegrenzungskörper 11 verlagert, ist schräg zur Flächennormalen der Spaltbegrenzungswand 15, 15' beziehungsweise zur Spaltebene gerichtet.
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Zur feinfühligen Einstellung der Spaltweite w, w' sind Stellschrauben 23 vorgesehen, die in Gewindebohrungen 28, 28' jeweils einer Breitseite des Spaltbegrenzungskörpers 10, 11 eingeschraubt sind. Die Köpfe der Stellschrauben 23 beaufschlagen eine Seitenwand eines jeweils anderen Spaltbegrenzungskörpers 11, so dass durch eine Drehverstellung der Stellschraube 23 die Spaltweite w, w' eingestellt werden kann. Es sind bevorzugt auf beiden Schmalseiten des Grundkörpers 14, 14' jeweils zwei Stellschrauben 23 angeordnet, mit denen nicht nur eine Verstellung der Spaltweite w, w', sondern auch eine Fixierung der Spaltweite w, w' möglich ist, da sich gegenüberliegende Schrauben in Gegenrichtung wirken.
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Innerhalb der ersten Schrägfläche 21, 21' befindet sich eine Gewindebohrung 27, 27'. Die Achse der Gewindebohrung 27, 27' verläuft in Richtung der Flächennormalen der Spaltwand 15, 15'. In der zweiten Schrägfläche 22, 22' befindet sich ein Langloch 26 zum Durchgriff einer Befestigungsschraube 25, 25', die in das Innengewinde 27, 27' eingeschraubt werden kann, um die beiden Spaltflächen 21, 22, 21', 22' gegeneinander zu verspannen.
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Mit der Bezugsziffer 30, 30' sind Kupplungsglieder bezeichnet, mit denen zwei Paare von Spaltbegrenzungskörpern 10, 11, 10', 11' derart aneinander gekuppelt werden können, dass die Spalte 12 der jeweiligen Paare miteinander fluchten.
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Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:
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Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der eine Spaltbreite w bestimmender Abstand der beiden Spaltbegrenzungskörper 10, 10'; 11, 11' verstellbar ist.
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Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste und der zweite Spaltbegrenzungskörper 10, 10'; 11, 11' untereinander gleich gestaltet sind.
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Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Flächen 15, 15' jeweils eines Grundkörpers 14, 14' des Spaltbegrenzungskörpers 10, 10'; 11,11', welche Begrenzungswände des Spaltes 12 ausbilden, in den Spalt 12 mündende Gasaustrittsöffnungen 16, 16' aufweisen, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Gasaustrittsöffnungen 16, 16' von Bohrungen ausgebildet sind, die ein im Spaltbegrenzungskörper 10, 10'; 11, 11' angeordnetes Gasverteilvolumen 17, 17' mit dem Spalt 12 verbinden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen 16, 16' in einer regelmäßigen Anordnung duschkopfartig auf der Fläche 15, 15' verteilt sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Gasaustrittsöffnungen 16, 16' in mehreren, insbesondere mindestens vier in Transportrichtung nebeneinanderliegenden Reihen angeordnet sind.
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Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass jeweils zwei Paare von Spaltbegrenzungskörpers 10, 10'; 11, 11' in einer Transportrichtung des insbesondere flachen, bandförmigen Substrates 2 hintereinander liegen.
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Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein erster Spaltbegrenzungskörper 10, 10' eine erste Schrägfläche 21 aufweist, die an einer zweiten Schrägfläche 22' eines zweiten Spaltbegrenzungskörpers 11, 11' anliegt und/oder dass ein erster Spaltbegrenzungskörper 10, 10' eine zweite Schrägfläche 22 aufweist, die an einer ersten Schrägfläche 21' des zweiten Spaltbegrenzungskörpers 11, 11' anliegen, wobei die Spaltbegrenzungskörper 10, 10'; 11, 11' zur Einstellung der Spaltweite w in einer Spalterstreckungsrichtung S, insbesondere quer zu einer Transportrichtung des Substrates 2 verschiebbar sind, um durch Aufeinanderabgleiten der ersten und zweiten Schrägflächen 21, 21', 22, 22' die Spaltweite w zu verändern.
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Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine Stellschraube 23 zum Verstellen der Spaltweite w, wobei insbesondere sich senkrecht zu den Spaltbegrenzungsflächen 15, 15' sich erstreckende Seitenwände Innengewinde 28, 28' aufweisen, in die Gewindeschäfte der Stellschrauben 23 eingedreht sind, deren Köpfe an Seitenwänden eines jeweils anderen Spaltbegrenzungskörpers 10, 10'; 11, 11' anliegen.
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Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Grundkörper 14, 14' der Spaltbegrenzungskörper 10, 10'; 11, 11' Langlöcher 26, 26' aufweisen, durch welche Befestigungsschrauben 25, 25' greifen, die im Innengewinde 27, 27' eines jeweils anderen Spaltbegrenzungskörpers 10, 10'; 11, 11' eingeschraubt sind, um die aneinander anliegenden Schrägflächen 21, 21', 22, 22' gegeneinander zu pressen, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Langloch 26 und/oder Innengewinde 27, 27' jeweils im Bereich einer Schrägfläche 21, 21', 22, 22' angeordnet ist.
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Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spaltweite w in einem Bereich von 0 bis 5 mm stufenlos einstellbar ist und/oder dass der Winkel der Schrägfläche 21, 21', 22, 22' zur Spalterstreckungsrichtung beziehungsweise Spalterstreckungsebene im Bereich zwischen 5 und 40 Grad oder 5 und 20 Grad, bevorzugt in einem Bereich zwischen 9 und 11 Grad liegt.
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Eine Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche an einer Substratbehandlungsvorrichtung 1 jeweils an zwei voneinander wegweisenden Seiten der Substratbehandlungsvorrichtung 1, wobei ein von einem ersten Wickel 3 abgezogenes Substrat 2 durch eine erste Anordnung von zumindest zwei Spaltbegrenzungskörpern 10, 10'; 11, 11' in einer Prozesskammer 5 der Substratbehandlungseinrichtung 1 einläuft, darin mit Graphen, Carbon-Nano-Röhrchen oder einer anderen Beschichtung beschichtet wird, aus einer zweiten Anordnung von zumindest zwei Spaltbegrenzungskörpern 10, 10'; 11, 11' ausläuft und auf einem zweiten Wickel 3' aufgewickelt wird.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Substratbehandlungsvorrichtung
- 2
- Substrat
- 3
- Wickel
- 3'
- Wickel
- 4
- Umlenkrolle
- 4'
- Umlenkrolle
- 5
- Prozesskammer
- 6
- Gaseinlass
- 6'
- Gaszuleitung
- 7
- Gasauslass
- 7'
- Gasableitung
- 8
- Temperiereinrichtung
- 8'
- Temperiereinrichtung
- 9
- Liner-Rohr
- 10
- Spaltbegrenzungskörper
- 10'
- Spaltbegrenzungskörper
- 11
- Spaltbegrenzungskörper
- 11'
- Spaltbegrenzungskörper
- 12
- Spalt
- 13
- Verschlussplatte
- 13'
- Verschlussplatte
- 14
- Grundkörper
- 14'
- Grundkörper
- 15
- Spaltwand (Gasaustrittsfläche)
- 15'
- Spaltwand (Gasaustrittsfläche)
- 16
- Gasaustrittsöffnung
- 16'
- Gasaustrittsöffnung
- 17
- Gasverteilkammer
- 17'
- Gasverteilkammer
- 18
- Dichtschnur
- 18'
- Dichtschnur
- 19
- Ringnut
- 19'
- Ringnut
- 20
- Abdeckung
- 20'
- Abdeckung
- 21
- Schrägfläche
- 21'
- Schrägfläche
- 22
- Schrägfläche
- 22'
- Schrägfläche
- 23
- Stellschraube
- 24
- Gaszuleitung
- 24'
- Gaszuleitung
- 25
- Befestigungsschraube
- 25'
- Befestigungsschraube
- 26
- Langloch
- 26'
- Langloch
- 27
- Gewindebohrung, Innengewinde
- 27'
- Gewindebohrung, Innengewinde
- 28
- Gewindebohrung, Innengewinde
- 28'
- Gewindebohrung, Innengewinde
- 29
- Ausnehmung
- 30
- Kupplungsglied
- 30'
- Kupplungsglied
- w
- Spaltweite
- w'
- Spaltweite
- S
- Spalterstreckungsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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