DE202010013032U1 - transport roller - Google Patents

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Abstract

Transportrolle (1) eines Rollentransportsystems für den Transport von wenigstens einem flächigen Substrat (8) durch eine temperierte Prozesskammer, in welcher das Substrat (8) während seines Durchlaufs durch die Prozesskammer bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportrolle (1) unter Ausbildung wenigstens eines einstückig mit der Transportrolle (1) ausgebildeten Substratführungsbereiches (2) profiliert ist, wobei der wenigstens eine Substratführungsbereich (2) seitliche Endbereiche (3) aufweist, auf welchen das Substrat (8) aufliegt und welche einen größeren Durchmesser als die zwischen den Endbereichen (3) liegenden Zwischenbereiche (4) des Substratführungsbereiches (2) aufweisen, sodass ein Kontakt der Auflageseite des Substrates (8) mit der Transportrolle (1) in diesen Zwischenbereichen (4) verhindert oder minimiert wird, ohne dass die Transportrolle (1) hierfür eine Unterbrechung aufweist.Transport roller (1) of a roller transport system for the transport of at least one planar substrate (8) through a tempered process chamber in which the substrate (8) is processed during its passage through the process chamber, characterized in that the transport roller (1) at least a substrate guide region (2) formed in one piece with the transport roller (1), the at least one substrate guide region (2) having lateral end regions (3) on which the substrate (8) rests and which have a larger diameter than that between the end regions ( 3) lying intermediate regions (4) of the Substratführungsbereiches (2), so that contact of the support side of the substrate (8) with the transport roller (1) in these intermediate regions (4) is prevented or minimized without the transport roller (1) for this purpose Has interruption.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Transportrolle eines Rollentransportsystems für den Transport von wenigstens einem flächigen Substrat durch eine temperierte Prozesskammer, in welcher das Substrat während seines Durchlaufs durch die Prozesskammer bearbeitet wird.The invention relates to a transport roller of a roller transport system for the transport of at least one planar substrate through a tempered process chamber, in which the substrate is processed during its passage through the process chamber.

Transportrollen dieser Gattung werden im Stand der Technik vielfältig eingesetzt. Dabei sind die Transportrollen üblicherweise Zylinder, auf deren Mantelfläche die Substrate aufliegen. Ein Nachteil solcher zylindrischer Transportrollen ist, dass die Substrate auf den Transportrollen relativ leicht in der Transportebene beweglich sind und daher mitunter Abweichungen von der gewünschten Transportrichtung auftreten. Ein weiterer Nachteil solcher zylindrischer Transportrollen ergibt sich bei dem Einsatz in Hochtemperaturöfen, wenn die Oberfläche der Transportrollen verschmutzt ist. Eine solche Verschmutzung kann beispielsweise durch den Abrieb von Metallpasten entstehen, mit welchen die Substrate beschichtet sein können. Da die Mantelfläche von zylindrischen Transportrollen großflächig in Kontakt mit den darauf transportierten Substraten steht, kann eine Verschmutzung, beispielsweise eine Metallkontamination, auf die Substrate übertragen werden. Dadurch können die Substrate beschädigt werden.Transport rollers of this type are widely used in the prior art. The transport rollers are usually cylinders, on the lateral surface of which the substrates rest. A disadvantage of such cylindrical transport rollers is that the substrates on the transport rollers are relatively easy to move in the transport plane and therefore sometimes deviations from the desired transport direction occur. Another disadvantage of such cylindrical transport rollers arises when used in high-temperature furnaces, when the surface of the transport rollers is dirty. Such contamination can be caused for example by the abrasion of metal pastes, with which the substrates can be coated. Since the lateral surface of cylindrical transport rollers is in large contact with the substrates transported thereon, contamination, for example metal contamination, can be transferred to the substrates. This can damage the substrates.

Aus der Druckschrift WO 2010/101702 sind auch Transportrollen bekannt, auf welche konisch geformte Übergangsrollen montiert sind. Die Übergangsrollen sind auf den Transportrollen durch den Einsatz von Lagern leicht drehbar. Es treten nur geringe Reibungskräfte auf. Die Übergangsrollen sorgen durch ihre konische Form für eine definierte Lage von Substraten auf den Transportrollen und ermöglichen dadurch eine sichere Übergabe von Substraten zwischen verschieden schnell laufenden Förderbändern. Die Transportrollen sind durch ihren komplizierten Aufbau teure Komponenten. Außerdem ist der Einsatz solcher Rollen durch die eingesetzten Lager bei höheren Temperaturen problematisch.From the publication WO 2010/101702 Transport rollers are also known on which conically shaped transfer rollers are mounted. The transfer rollers are easily rotatable on the transport rollers through the use of bearings. There are only low frictional forces. Due to their conical shape, the transition rollers ensure a defined position of substrates on the transport rollers and thus enable a secure transfer of substrates between conveyor belts of different speeds. The transport rollers are due to their complicated structure expensive components. In addition, the use of such roles by the bearings used at higher temperatures is problematic.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Transportrolle aufzuzeigen, bei der ein sicherer Transport von Substraten in einer gewünschten Transportrichtung erfolgt, bei der ein Abrieb von den Substraten durch Reibung an der Transportrolle vermieden bzw. auf ein unkritisches Maß reduziert wird und die für den Einsatz bei hohen Temperaturen geeignet ist.It is therefore the object of the present invention to provide a transport roller, in which a secure transport of substrates in a desired transport direction takes place, in which abrasion of the substrates by friction on the transport roller is avoided or reduced to an uncritical level and for suitable for use at high temperatures.

Die Aufgabe wird durch eine Transportrolle der genannten Gattung gelöst, wobei die Transportrolle unter Ausbildung wenigstens eines einstückig mit der Transportrolle ausgebildeten Substratführungsbereiches profiliert ist, wobei der wenigstens eine Substratführungsbereich seitliche Endbereiche aufweist, auf welchen das Substrat aufliegt und welche einen größeren Durchmesser als die zwischen den Endbereichen liegenden Zwischenbereiche des Substratführungsbereiches aufweisen, sodass ein Kontakt der Auflageseite des Substrates mit der Transportrolle in diesem Zwischenbereich verhindert oder minimiert wird, ohne dass die Transportrolle hierfür eine Unterbrechung aufweist.The object is achieved by a transport roller of the aforementioned type, wherein the transport roller is profiled to form at least one substrate guide region formed integrally with the transport roller, the at least one substrate guide region having lateral end regions on which the substrate rests and which have a larger diameter than that between the two Having lying end portions intermediate regions of the substrate guide region, so that contact of the support side of the substrate with the transport roller is prevented or minimized in this intermediate region, without the transport roller has an interruption for this purpose.

Diese Transportrolle weist also für jedes Substrat, das auf ihr transportiert werden soll, einen Substratführungsbereich auf, auf dem der Transport der Substrate erfolgt. Die Transportrolle weist an den Rändern bzw. den Endbereichen dieses Substratführungsbereiches einen größeren Durchmesser auf als in der Mitte bzw. den Zwischenbereichen des Substratführungsbereiches. Dadurch wird erreicht, dass die Substrate nur mit ihren Rändern bzw. Kanten auf den Endbereichen der Substratführungsbereiche aufliegen und das Zentrum des Substrates durch den geringeren Durchmesser der Transportrolle im Zentrum des Substratführungsbereiches keinen Kontakt zur Transportrolle hat. Durch diese Substratführung wird ein sicherer Transport der Substrate erreicht, bei dem ein Verrutschen oder Verdrehen der Substrate vermieden wird. Der geringere Durchmesser im Zentrum bzw. in den Zwischenbereichen des Substratführungsbereiches dient der Vermeidung von Reibung zwischen Substrat und Transportrolle in diesem Bereich. Des Weiteren kann dieser Zwischenbereich zum Transport von Substratbruchstücken, die mit geringer Wahrscheinlichkeit auftreten, benutzt werden.Thus, for each substrate to be transported on it, this transport roller has a substrate guide region on which the transport of the substrates takes place. The transport roller has a larger diameter at the edges or the end regions of this substrate guide region than in the middle or the intermediate regions of the substrate guide region. This ensures that the substrates rest only with their edges or edges on the end regions of the substrate guide regions and the center of the substrate has no contact with the transport roller due to the smaller diameter of the transport roller in the center of the substrate guide region. By this substrate guide a secure transport of the substrates is achieved, in which slipping or twisting of the substrates is avoided. The smaller diameter in the center or in the intermediate regions of the substrate guide region serves to avoid friction between substrate and transport roller in this area. Furthermore, this intermediate region can be used to transport substrate fragments which are less likely to occur.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Transportrolle weist die Transportrolle wenigstens zwei, jeweils durch wenigstens einen Bereich mit vergrößertem Durchmesser getrennte Substratführungsbereiche zur Ausbildung von wenigstens zwei parallelen Substratführungsspuren des Rollentransportsystems durch die Prozesskammer auf.In a development of the transport roller according to the invention, the transport roller has at least two substrate guide regions, each separated by at least one region of increased diameter, for forming at least two parallel substrate guide tracks of the roller transport system through the process chamber.

Durch das Vorsehen von wenigstens zwei Substratführungsbereichen nebeneinander können wenigstens zwei Substrate zeitgleich nebeneinander transportiert und bearbeitet werden. Bei einer höheren Anzahl von Substratführungsbereichen auf einer Transportrolle kann auf dieser Transportrolle entsprechend eine höhere Anzahl von Substraten nebeneinander transportiert und bearbeitet werden. Dabei ist die Anzahl und Größe der Substratführungsbereiche auf den Transportrollen an die verwendeten Substrate und an die zu verwendende Prozesskammer anpassbar.By providing at least two substrate guide areas next to one another, at least two substrates can be transported and processed simultaneously at the same time. With a higher number of substrate guide regions on a transport roller, a higher number of substrates can be transported and processed side by side on this transport roller. The number and size of the substrate guide regions on the transport rollers can be adapted to the substrates used and to the process chamber to be used.

In einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Transportrolle weisen die seitlichen Endbereiche des wenigstens einen Substratführungsbereiches jeweils eine sich nach außen im Durchmesser vergrößernde Schräge oder konkave Wölbung auf. Die konkave Wölbung weist am Rand des Substratführungsbereiches eine stärkere Zunahme des Durchmessers auf als der innere Bereich der konkaven Wölbung. Hierdurch wird erreicht, dass eine Randlage der Substrate im Substratführungsbereich energetisch ungünstiger ist als eine zentrale Lage. Dadurch werden die Substrate von der Schwerkraft sanft in die zentrale Lage innerhalb des Substratführungsbereiches gezwungen.In a preferred embodiment of the transport roller according to the invention, the lateral end regions of the at least one substrate guide region each have an outwardly diameter-increasing slope or concave curvature. The concave curvature points at the edge of the substrate guide portion has a larger increase in the diameter than the inner portion of the concave curvature. This ensures that an edge position of the substrates in the substrate guide region is energetically less favorable than a central position. As a result, the substrates are forced by gravity gently into the central position within the Substratführungsbereiches.

In einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Transportrolle verläuft die Schräge in einem Neigungswinkel zwischen 3° und 45° zu der Rotationsachse der Transportrolle. Neigungswinkel unter 3° wurden experimentell als wirkungslos ermittelt und Neigungswinkel über 45° haben sich als zu große Belastung für die Ränder der Substrate erwiesen.In an advantageous embodiment of the transport roller according to the invention, the slope extends at an angle of inclination between 3 ° and 45 ° to the axis of rotation of the transport roller. Tilt angles below 3 ° were found to be ineffective experimentally and angles of tilt in excess of 45 ° proved to be too great a burden on the edges of the substrates.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportrolle verläuft die Schräge in einem Neigungswinkel von 6° zu der Rotationsachse der Transportrolle. Ein Neigungswinkel von 6° hat sich als optimaler Winkel für die Auflage der Substrate herausgestellt. Bei diesem Winkel erfolgt einerseits ein sicherer Substrattransport, andererseits wird keine Partikelentstehung beobachtet.In a particularly preferred embodiment of the transport roller according to the invention, the slope runs at an angle of inclination of 6 ° to the axis of rotation of the transport roller. An inclination angle of 6 ° has proven to be the optimum angle for the support of the substrates. On the one hand, a secure substrate transport takes place at this angle, on the other hand no particle formation is observed.

In einer Weiterbildung der Erfindung weisen die seitlichen Endbereiche des wenigstens einen Substratführungsbereiches jeweils einen sich stufenförmig nach außen vergrößernden Durchmesser zur Auflage unterschiedlich breiter Substrate auf. In dieser Ausbildung kann die Transportrolle zum Transportieren unterschiedlich breiter Substrattypen eingesetzt werden. Dadurch können Umrüstarbeiten in einer Fertigungsumgebung mit zwei verschiedenen Substratgrößen vermieden werden.In a further development of the invention, the lateral end regions of the at least one substrate guide region each have a diameter which increases in a stepwise outward direction for supporting substrates of different widths. In this embodiment, the transport roller can be used for transporting different widths of substrate types. As a result, retooling in a manufacturing environment with two different substrate sizes can be avoided.

In einer einfachen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Transportrolle weisen die jeweils zwischen den Endbereichen liegenden Zwischenbereiche des wenigstens einen Substratführungsbereiches einen konstanten Durchmesser auf. Der zwischen den Endbereichen eines Substratführungsbereiches liegende Zwischenbereich hat eine mechanische Funktion bei der Lagerung der Rollen. Des Weiteren dient dieser Zwischenbereich in dem Havariefall eines Substratbruches zum Transport der Substratbruchstücke. Bei einer Ausbildung dieses Zwischenbereiches mit einem konstanten Durchmesser als Zylinder ist die Herstellung der Transportrolle besonders einfach.In a simple embodiment of the transport roller according to the invention, the intermediate regions of the at least one substrate guide region lying between the end regions each have a constant diameter. The intermediate region lying between the end regions of a substrate guide region has a mechanical function in the storage of the rolls. Furthermore, this intermediate region serves in the event of a substrate fracture to transport the substrate fragments. In an embodiment of this intermediate region with a constant diameter as a cylinder, the production of the transport roller is particularly simple.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Transportrolle weisen die jeweils zwischen den Endbereichen liegenden Zwischenbereiche des wenigstens einen Substratführungsbereiches einen sich zur Mitte des Substratführungsbereiches hin verringernden Durchmesser auf. Die Substrate werden auf der Transportrolle aufliegend in einer temperierten Prozesskammer bearbeitet. Die Bearbeitungsergebnisse der Substrate sind somit in aller Regel temperaturabhängig. Bei der Einstellung der Temperatur der Substrate treten verschiedene Effekte auf. An der Auflage der Substrate liegt ein niedrigerer Wärmeübergangswiderstand vor als im Zentrum bzw. in der Mitte des Substratführungsbereiches, wo die Substrate hohl aufliegen und wo der Wärmeübergangswiderstand mit dem Abstand zwischen Substrat und Transportrolle zunimmt. Des Weiteren findet während der Prozesssierung ein Energieeintrag auf Substrate und Transportrollen Beispielsweise durch Heizlampen oder durch Plasmen auf. Das Prozessierungsergebnis auf den Substraten ist dann von dem Ort auf dem Substrat und vom zeitlichen Temperaturverlauf an diesem Ort abhängig. Durch den verringerten Durchmesser der Mitte des Substratführungsbereiches kann die Homogenität des Prozessierungsergebnisses, beispielsweise einer abgeschiedenen Schichtdicke, optimiert werden. Auf diese Weise wird dann beispielsweise eine gleiche abgeschiedene Schichtdicke im Substratzentrum und am Substratrand, an dem das Substrat aufliegt, erreichbar.In a further development of the transport roller according to the invention, the intermediate regions of the at least one substrate guide region lying between the end regions each have a diameter which decreases towards the center of the substrate guide region. The substrates are processed on the transport roller lying in a tempered process chamber. The processing results of the substrates are thus usually temperature-dependent. When adjusting the temperature of the substrates, various effects occur. At the support of the substrates there is a lower heat transfer resistance than in the center or in the middle of the substrate guide region, where the substrates are hollow and where the heat transfer resistance increases with the distance between substrate and transport roller. Furthermore, an energy input to substrates and transport rollers occurs during the process, for example by heating lamps or by plasmas. The processing result on the substrates is then dependent on the location on the substrate and on the temporal temperature profile at this location. Due to the reduced diameter of the center of the substrate guide region, the homogeneity of the processing result, for example a deposited layer thickness, can be optimized. In this way, for example, a same deposited layer thickness in the substrate center and on the substrate edge, on which the substrate rests, can be reached.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Transportrolle ist das Substrat ein 156 mm-Substrat und die Transportrolle weist eine maximale Substratauflagebreite von 156,4 mm bis 157,2 mm auf. Bei einer bevorzugten Ausbildung dieser Transportrolle beträgt die maximale Substratauflage 156,8 mm.In an advantageous embodiment of the transport roller according to the invention, the substrate is a 156 mm substrate and the transport roller has a maximum substrate support width of 156.4 mm to 157.2 mm. In a preferred embodiment of this transport roller, the maximum substrate support is 156.8 mm.

In einer weiteren Variante der Erfindung ist die Transportrolle zumindest in dem temperierten Bereich der Prozesskammer aus Keramik ausgebildet. Keramiken sind formstabile und dauerhafte Werkstoffe, die zur Ausbildung der Transportrolle gut geeignet sind.In a further variant of the invention, the transport roller is formed of ceramic at least in the tempered region of the process chamber. Ceramics are dimensionally stable and durable materials that are well suited to the formation of the transport roller.

In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist die Transportrolle aus einem wenigstens bis 300°C hitzebeständigen Material ausgebildet. Viele temperierte Prozesskammern weisen Temperaturen über 300°C auf und benötigen entsprechend hitzebeständige Transportrollen. Deshalb werden die Transportrollen bevorzugt aus dem vorgeschlagenen hitzebeständigen Material ausgebildet, wobei sie dann beliebig bei hohen oder niedrigen Temperaturen eingesetzt werden können.In a preferred embodiment of the invention, the transport roller is formed of a heat-resistant material of at least 300 ° C. Many tempered process chambers have temperatures above 300 ° C and require correspondingly heat-resistant transport rollers. Therefore, the transport rollers are preferably formed of the proposed refractory material, and then they can be arbitrarily used at high or low temperatures.

In einem vorteilhaften Beispiel der Erfindung ist die Transportrolle wenigstens in dem Abschnitt der Transportrolle, der in der temperierten Prozesskammer vorgesehen ist, aus einem metallkontaminationsfreien Material ausgebildet. Insbesondere bei hohen Temperaturen ist der Effekt der Metalldiffusion beobachtbar, das heißt, dass Metallatome von einem Ort zu einem anderen Ort wandern. Bei Verwendung von Transportrollen aus Metall könnten beispielsweise Metallatome über die Auflagen der Substrate in die Substrate diffundieren, wobei die Metallatome in den Substraten Schäden, beispielsweise Änderungen der elektronischen Eigenschaften, hervorrufen könnten. Als Quelle für eine Metalldiffusion kommen nicht nur metallische Transportrollen in Frage, sondern auch Materialien, in denen Metalle nur als Teilbestandteile oder gar als Spuren vorliegen. Vorzugsweise werden daher Materialien eingesetzt, von denen keine Metallatomdiffusion ausgeht.In an advantageous example of the invention, the transport roller is formed of a metal contamination-free material at least in the section of the transport roller which is provided in the tempered process chamber. Especially at high temperatures, the effect of metal diffusion is observable, that is, metal atoms migrate from one place to another. Using For example, metal transport rollers could diffuse metal atoms into the substrates through the supports of the substrates, and the metal atoms in the substrates could cause damage, such as changes in electronic properties. As a source of metal diffusion not only metallic transport rollers come into question, but also materials in which metals are present only as partial components or even as traces. Preferably, therefore, materials are used which do not emanate metal atom diffusion.

In einer günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Transportrolle weisen die seitlichen Endbereiche des wenigstens einen Substratführungsbereiches eine Antihaftbeschichtung und/oder eine Aufrauhung auf. Durch eine Antihaftbeschichtung und/oder durch Aufrauhung wird das Anhaften von Partikeln an den Transportrollen vermieden bzw. stark verringert, womit die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Partikeln auf den Substraten mit der Ursache im Rollentransportsystem reduziert wird. Diese Option ist beispielsweise dann von Interesse, wenn die Substrate im Auflagebereich eine nicht abreibbare Beschichtung aufweisen.In a favorable development of the transport roller according to the invention, the lateral end regions of the at least one substrate guide region have a non-stick coating and / or a roughening. By a non-stick coating and / or by roughening the adhesion of particles to the transport rollers is avoided or greatly reduced, whereby the probability of the occurrence of particles on the substrates with the cause in the roller transport system is reduced. This option is of interest, for example, if the substrates have a non-abradable coating in the support area.

In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung weist die Transportrolle einen Mindestdurchmesser von 22 mm auf. Bei diesem Durchmesser weist die Transportrolle eine ausreichende mechanische Stabilität auf.In a preferred embodiment of the invention, the transport roller has a minimum diameter of 22 mm. At this diameter, the transport roller has sufficient mechanical stability.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sollen im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert werden, wobeiPreferred embodiments of the present invention will be explained in more detail below with reference to figures, wherein

1 schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Transportrolle in einer perspektivischen Ansicht zeigt; und 1 schematically shows an embodiment of a transport roller according to the invention in a perspective view; and

2 schematisch einen Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Transportrolle im Querschnitt zeigt. 2 schematically shows a section of another embodiment of a transport roller according to the invention in cross section.

1 zeigt schematisch ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Transportrolle 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die Transportrolle 1 ist eine profilierte bzw. strukturierte Transportrolle, die Bereiche mit unterschiedlichen Durchmessern, aber keine Unterbrechung aufweist. Die gezeigte Transportrolle 1 weist einen Substratführungsbereich 2 auf. In anderen, nicht dargestellten Ausbildungen kann die erfindungsgemäße Transportrolle 1 auch zwei oder mehr Substratführungsbereiche 2 aufweisen. Der Substratführungsbereich 2 weist zwei seitliche Endbereiche 3 auf, die einen größeren Durchmesser als der zwischen den Endbereichen 3 liegende Zwischenbereich 4 aufweisen. Auf den Endbereichen 3 ist die Auflage eines Substrates 8, wie in 2 gezeigt, vorgesehen. Zwischen der Transportrollenmantelfläche in dem Zwischenbereich 4 und dem Substrat 8 ist hingegen ein Abstand vorgesehen. Die Transportrolle 1 kann außer dem Substratführungsbereich 2 noch weitere Elemente, wie beispielsweise Lager, aufweisen. 1 schematically shows an example of a transport roller according to the invention 1 in a perspective view. The transport role 1 is a profiled transport roller that has areas of different diameters but no interruption. The shown transport role 1 has a substrate guide area 2 on. In other embodiments, not shown, the transport roller according to the invention 1 also two or more substrate guide areas 2 exhibit. The substrate guide area 2 has two lateral end areas 3 on having a larger diameter than that between the end areas 3 lying intermediate area 4 exhibit. On the end areas 3 is the edition of a substrate 8th , as in 2 shown, provided. Between the transport roller shell surface in the intermediate area 4 and the substrate 8th however, a distance is provided. The transport role 1 can except the substrate guide area 2 still further elements, such as bearings have.

Die dargestellte Transportrolle 1 ist aus einer Keramik ausgebildet und weist eine Temperaturbeständigkeit über 300°C auf. Die gezeigte Transportrolle 1 ist in verschiedenen Prozesskammern, beispielsweise in einer Prozesskammer für eine PECVD-Si3N4-Beschichtung bei 400°C, in einer Prozesskammer zum Einbrennen von Metallpasten zur Erzeugung metallischer Leitbahnen bei bis zu 900°C oder auch in Dotierkammern ebenfalls bei Temperaturen bis zu 900°C eingessetzbar. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Transportrolle 1 ist aber nicht auf diese beispielhaft aufgeführten Prozesskammern beschränkt. Sie kann hingegen in beliebigen Rollentransportsystemen zum Einsatz kommen.The illustrated transport role 1 is made of a ceramic and has a temperature resistance above 300 ° C. The shown transport role 1 is in various process chambers, for example in a process chamber for a PECVD-Si 3 N 4 coating at 400 ° C, in a process chamber for baking metal pastes to produce metallic interconnects at up to 900 ° C or in doping chambers also at temperatures up to 900 ° C can be used. The use of the transport roller according to the invention 1 but is not limited to these exemplified process chambers. It can, however, be used in any roller transport systems.

In 2 ist ein Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Transportrolle 1 im Querschnitt dargestellt. Dieser Ausschnitt umfasst einen oben beschriebenen Substratführungsbereich 2. Der Substratführungsbereich 2 wird von zwei Endbereichen 3 begrenzt, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Abschnitten 3a, 3b bestehen und einen zum Rand des Substratführungsbereiches 2 zunehmenden Durchmesser aufweisen. Auf den Endbereichen 3 und speziell auf dem Abschnitt 3a ist die Auflage eines Substrates 8 vorgesehen.In 2 is a section of a transport roller according to the invention 1 shown in cross section. This cutout comprises a substrate guide region described above 2 , The substrate guide area 2 is from two end areas 3 limited, which in the illustrated embodiment of two sections 3a . 3b exist and one to the edge of the substrate guide area 2 have increasing diameter. On the end areas 3 and especially on the section 3a is the edition of a substrate 8th intended.

In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt der Durchmesser der Transportrolle 1 in dem Abschnitt 3a des Endbereiches 3 nach außen hin in Form einer Schräge zu, deren Neigungswinkel 5 zu der Rotationsachse R der Transportrolle 6° beträgt. Der Abschnitt 3b des Endbereiches 3 weist eine größere Schräge, das heißt einen größeren Neigungswinkel zur Rotationsachse R auf. In anderen, nicht dargestellten Ausbildungen von erfindungsgemäßen Transportrollen 1 kann auch die Schräge in dem Endbereich in mehr als zwei Stufen zunehmen oder der Endbereich 3 kann eine konkave Wölbung aufweisen. Das Substrat 8 liegt nur mit seinen Außenkanten bzw. Rändern auf der Transportrolle 1 in dem Substratführungsbereich 2 auf. Je nach Temperatur lässt die mechanische Festigkeit des Substrates 8 nach und es ist auch möglich, dass sich das Substrat 8 durchbiegt und sich der Auflagebereich dadurch etwas vergrößert. In dem Zwischenbereich 4 zwischen den Endbereichen 3 ist aber ein Abstand zwischen der Transportrolle 1 und dem Substrat 8 gewährleistet. Durch den Abstand zwischen Substrat 8 und Transportrolle 4 wird ein Abrieb von dem Substrat 8 vermieden.In the in 2 illustrated embodiment, the diameter of the transport roller 1 in the section 3a of the end area 3 outwardly in the form of a slope, whose inclination angle 5 to the axis of rotation R of the transport roller is 6 °. The section 3b of the end area 3 has a larger slope, that is, a greater inclination angle to the rotation axis R. In other, not shown embodiments of transport rollers according to the invention 1 Also, the slope in the end region may increase in more than two stages or the end region 3 may have a concave curvature. The substrate 8th lies only with its outer edges or edges on the transport roller 1 in the substrate guide area 2 on. Depending on the temperature leaves the mechanical strength of the substrate 8th after and it is also possible that the substrate 8th Bends and the support area thereby increased slightly. In the intermediate area 4 between the end areas 3 but is a distance between the transport roller 1 and the substrate 8th guaranteed. By the distance between substrate 8th and transport role 4 becomes an abrasion from the substrate 8th avoided.

Beispielsweise neigen Aluminiumpasten auf der der Transportrolle 1 zugewandten Seite des Substrates 8 wegen ihrer geringen Temperaturbeständigkeit zum Abrieb. Substrate 8 mit Aluminiumpasten außerhalb der Endbereiche des Substrates 8 können daher auf der erfindungsgemäßen Transportrolle 1 in dem dargestellten Substratführungsbereich 2 sicher transportiert werden.For example, aluminum pastes tend to be on the transport roller 1 facing side of the substrate 8th because of their low temperature resistance to abrasion. substrates 8th with aluminum pastes outside the end regions of the substrate 8th can therefore on the transport roller according to the invention 1 in the illustrated substrate guide area 2 be safely transported.

Die Transportrolle 1 besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Keramik, während das Substrat 8 aus Silizium besteht, welches einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als die Keramik aufweist. Bei einer Erwärmung von Substratführungsbereich 2 und Substrat 8 nimmt daher die Länge des Substrates 8 stärker zu als die Länge des Substratführungsbereiches 2. Für ein Siliziumsubstrat mit 156 mm Breite beträgt daher die Substratauflagebreite 6 vorzugsweise 156,8 mm.The transport role 1 consists in the illustrated embodiment of a ceramic, while the substrate 8th is made of silicon, which has a larger thermal expansion coefficient than the ceramic. When heating substrate guide area 2 and substrate 8th therefore takes the length of the substrate 8th stronger than the length of the substrate guide area 2 , For a silicon substrate of 156 mm width, therefore, the substrate support width is 6 preferably 156.8 mm.

In 2 sind die Längenverhältnisse der erfindungsgemäßen Transportrolle 1 nicht maßstäblich, sondern schematisch zur guten Erkennbarkeit dargestellt. Je nach verwendeten Substraten 8 und vorhandener Beschichtung im Auflagebereich der Substrate 8 auf den Endbereichen 3 kann ein unerwünschter Abrieb von den Substraten 8 auftreten, und es kann zu einem Anhaften des Abriebs an den Transportrollen 1 kommen. Derartigen Problemen kann durch eine Antihaftbeschichtung auf den Transportrollen 1 wenigstens im Endbereich 3 und/oder durch Aufrauhungen in diesem Bereich entgegengewirkt werden.In 2 are the aspect ratios of the transport roller according to the invention 1 not to scale, but shown schematically for easy recognition. Depending on the substrates used 8th and existing coating in the contact area of the substrates 8th on the end areas 3 can cause unwanted abrasion from the substrates 8th occur, and it may cause the abrasion on the transport rollers to adhere 1 come. Such problems may be due to a non-stick coating on the transport rollers 1 at least in the end area 3 and / or roughening in this area.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2010/101702 [0003] WO 2010/101702 [0003]

Claims (15)

Transportrolle (1) eines Rollentransportsystems für den Transport von wenigstens einem flächigen Substrat (8) durch eine temperierte Prozesskammer, in welcher das Substrat (8) während seines Durchlaufs durch die Prozesskammer bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportrolle (1) unter Ausbildung wenigstens eines einstückig mit der Transportrolle (1) ausgebildeten Substratführungsbereiches (2) profiliert ist, wobei der wenigstens eine Substratführungsbereich (2) seitliche Endbereiche (3) aufweist, auf welchen das Substrat (8) aufliegt und welche einen größeren Durchmesser als die zwischen den Endbereichen (3) liegenden Zwischenbereiche (4) des Substratführungsbereiches (2) aufweisen, sodass ein Kontakt der Auflageseite des Substrates (8) mit der Transportrolle (1) in diesen Zwischenbereichen (4) verhindert oder minimiert wird, ohne dass die Transportrolle (1) hierfür eine Unterbrechung aufweist.Transport roller ( 1 ) a roller transport system for the transport of at least one planar substrate ( 8th ) by a tempered process chamber in which the substrate ( 8th ) is processed during its passage through the process chamber, characterized in that the transport roller ( 1 ) forming at least one integral with the transport roller ( 1 ) formed Substratführungsbereiches ( 2 ) is profiled, wherein the at least one substrate guide area ( 2 ) lateral end regions ( 3 ) on which the substrate ( 8th ) and which has a larger diameter than that between the end regions ( 3 ) lying intermediate areas ( 4 ) of the substrate guide region ( 2 ), so that a contact of the support side of the substrate ( 8th ) with the transport roller ( 1 ) in these intermediate areas ( 4 ) is prevented or minimized without the transport roller ( 1 ) has an interruption for this purpose. Transportrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportrolle (1) wenigstens zwei, jeweils durch wenigstens einen Bereich mit vergrößertem Durchmesser getrennte Substratführungsbereiche (2) zur Ausbildung von wenigstens zwei parallelen Substratführungsspuren des Rollentransportsystems durch die Prozesskammer aufweist.Transport roller according to claim 1, characterized in that the transport roller ( 1 ) at least two substrate guide regions (each separated by at least one region of enlarged diameter) (US Pat. 2 ) for forming at least two parallel substrate guide tracks of the roller transport system through the process chamber. Transportrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Endbereiche (3) des wenigstens einen Substratführungsbereiches (2) jeweils eine sich nach außen im Durchmesser vergrößernde Schräge oder konkave Wölbung aufweisen.Transport roller according to claim 1 or 2, characterized in that the lateral end regions ( 3 ) of the at least one substrate guide region ( 2 ) each have an outwardly in diameter increasing bevel or concave curvature. Transportrolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schräge in einem Neigungswinkel (5) zwischen 3° und 45° zu der Rotationsachse der Transportrolle (1) verläuft.Transport roller according to claim 3, characterized in that the bevel at an inclination angle ( 5 ) between 3 ° and 45 ° to the axis of rotation of the transport roller ( 1 ) runs. Transportrolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schräge in einem Neigungswinkel (5) von 6° zu der Rotationsachse der Transportrolle (1) verläuft.Transport roller according to claim 4, characterized in that the slope is inclined at an angle ( 5 ) of 6 ° to the axis of rotation of the transport roller ( 1 ) runs. Transportrolle nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Endbereiche (3) des wenigstens einen Substratführungsbereiches (2) jeweils einen sich stufenförmig nach außen vergrößernden Durchmesser zur Auflage unterschiedlich breiter Substrate (8) aufweisen.Transport roller according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lateral end regions ( 3 ) of the at least one substrate guide region ( 2 ) in each case have a step-like diameter which enlarges outwards in order to support substrates of different widths ( 8th ) exhibit. Transportrolle nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils zwischen den Endbereichen (3) liegenden Zwischenbereiche (4) des wenigstens einen Substratführungsbereiches (2) einen konstanten Durchmesser aufweisen.Transport roller according to at least one of the preceding claims, characterized in that in each case between the end regions ( 3 ) lying intermediate areas ( 4 ) of the at least one substrate guide region ( 2 ) have a constant diameter. Transportrolle nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils zwischen den Endbereichen (3) liegenden Zwischenbereiche (4) des wenigstens einen Substratführungsbereiches (2) einen sich zur Mitte des Substratführungsbereiches (2) hin verringernden Durchmesser aufweisen.Transport roller according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the respective between the end regions ( 3 ) lying intermediate areas ( 4 ) of the at least one substrate guide region ( 2 ) to the center of the substrate guide area ( 2 ) decreasing diameter. Transportrolle nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (8) ein 156 mm-Substrat ist und die Transportrolle (1) eine maximale Substratauflagebreite (6) von 156,4 mm bis 157, 2 mm aufweist.Transport roller according to at least one of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 8th ) is a 156 mm substrate and the transport roller ( 1 ) a maximum substrate support width ( 6 ) from 156.4 mm to 157.2 mm. Transportrolle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Substratauflagebreite (6) 156,8 mm beträgt.Transport roller according to claim 9, characterized in that the maximum substrate support width ( 6 ) Is 156.8 mm. Transportrolle nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportrolle (1) zumindest in dem temperierten Bereich der Prozesskammer aus Keramik ausgebildet ist.Transport roller according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transport roller ( 1 ) is formed at least in the tempered region of the process chamber made of ceramic. Transportrolle nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportolle (1) aus einem wenigstens bis 300°C hitzebeständigen Material ausgebildet ist.Transport roller according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transport roller ( 1 ) is formed of a heat resistant material to at least 300 ° C. Transportrolle nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportrolle (1) wenigstens in dem Abschnitt der Transportrolle (1), der in der temperierten Prozesskammer vorgesehen ist, aus einem metallkontaminationsfreien Material ausgebildet ist.Transport roller according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transport roller ( 1 ) at least in the section of the transport roller ( 1 ), which is provided in the tempered process chamber, is formed of a metal contamination-free material. Transportrolle nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die seitlichen Endbereiche (3) des wenigstens einen Substratführungsbereiches (2) eine Antihaftbeschichtung und/oder eine Aufrauhung aufweisen.Transport roller according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least the lateral end regions ( 3 ) of the at least one substrate guide region ( 2 ) have a non-stick coating and / or a roughening. Transportrolle nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportrolle (1) einen Mindestdurchmesser von 22 mm aufweist.Transport roller according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transport roller ( 1 ) has a minimum diameter of 22 mm.
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