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Title:
DEVICE FOR COATING A SUBSTRATE WITH A CARBON-CONTAINING COATING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/211280
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a device for depositing graphene, carbon nano-tubes or other, in particular carbon-contained coatings on a strip-shaped substrate which enters a reactor housing through an inlet opening (12) and is guided through an outlet opening (12') which emerges from the reactor housing (1) and which is transported in a transport direction from the inlet opening (12) through a process area (5) tempered by a tempering device (8) and arranged in the reactor housing (1). According to the invention, heat-transport-inhibiting means (14, 15, 16, 17) are arranged between the process area (5) and the inlet opening and/or the outlet opening (12') by means of which a heat transport from the process area (5) is reduced from the inlet opening (12) or the outlet opening (12') is reduced. Also guide elements (11) are provided in order to guide the substrate (2) into regions directly adjacent to the openings (12, 12').

Inventors:
JOUVRAY ALEXANDRE (GB)
Application Number:
PCT/EP2019/061065
Publication Date:
November 07, 2019
Filing Date:
April 30, 2019
Export Citation:
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Assignee:
AIXTRON SE (DE)
International Classes:
C23C16/26; B01J3/03; C23C14/56; C23C16/44; C23C16/46; C23C16/54; F16J15/16; F16K3/316
Foreign References:
US9227171B22016-01-05
US20160031712A12016-02-04
US20170314134A12017-11-02
US20180209044A12018-07-26
DE10322935A12004-12-16
DE102014106451A12015-11-26
DE102015013799A12017-04-27
Attorney, Agent or Firm:
GRUNDMANN, Dirk et al. (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Graphen, Carbon-Nano-Röhrchen oder anderen, insbesondere Kohlenstoff enthaltenen Beschichtungen auf einem durch eine Eintrittsöffnung (12) in ein Reaktorgehäuse (1) eintretenden und durch eine Austrittsöffnung (12') aus dem Reaktorgehäuse (1) austretenden, streifenförmigen Endlos-Substrat (2), das in einer Transportrichtung von der Eintritts Öffnung (12) durch eine im Reaktorgehäuse (1) angeordnete, von einer Temperiereinrichtung (8) temperierte Prozesszone (5) hin zu einer Austrittsöffnung (12') transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Prozesszone (5) und der Eintrittsöffnung (12) und/ oder der Austritts Öffnung (12') wärmetransporthemmende Mittel (14, 15, 16, 17) an- geordnet sind, mit denen ein Wärmetransport von der Prozesszone (5) hin zur Eintrittsöffnung (12) oder der Austrittsöffnung (12') vermindert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wär- metransporthemmenden Mittel (14, 15, 16, 17) Reflektoren sind, die die Form eines flachen Körpers aufweisen.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die wärmetransporthemmenden Mittel (14, 15, 16, 17) aus Blech gefertigt sind und Schlitze (20) und/ oder Bohrungen (22) auf- weisen, durch die Stangen (11) oder Rohre (6, 7) hindurchgreifen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die wärmetransporthemmenden Mittel (14, 15, 16, 17) flache Körper ausbilden, die sich quer oder schräg zur Transportrichtung erstrecken, und/ oder eine Querschnittsfläche aufweisen, die mehr als

75 Prozent, bevorzugt mehr als 80 Prozent oder mehr als 90 Prozent des freien Querschnittes eines sich an die Prozesszone (5) anschließenden Ein- trittsbereich (5') oder Austrittsbereich (5"), in welchem die wärmetrans- porthemmenden Mittel (14, 15, 16, 17) angeordnet sind, ausfüllen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Schlitze (20) und/ oder Durchtrittsbohrungen (22) derart ausgebildet sind, dass die wärmetransporthemmenden Mittel (14, 15, 16,

17) an den Stangen (11) oder den Rohren (6, 7) verschieblich gelagert ist und/ oder von einem Rohr eines Gaseinlasses (6) oder einem Rohr eines Gasauslasses (7) durchdrungen sind und/ oder aus zwei zwischen sich ei- nen Spalt (19) zum Durchtritt des Substrates (2) belassenen Teilen besteht. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass mehrere wärmetransporthemmende Mittel (14, 15, 16, 17) in Transportrichtung hintereinander angeordnet sind und/ oder von Distanzmitteln auf Abstand zueinander gehalten sind und/ oder vonei- nander verschieden große Reflexionsflächen aufweisen. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass ein oder mehrere wärmetransporthemmende Mit- tel (14, 15, 16, 17) ein kreisförmig gestalteter, ein- oder mehrteiliger Flach- körper ist und/ oder ein zu einer Kreuzform gestalteter Flachkörper ist und/ oder von zwei um eine Scheitellinie (14/ 15') gebogenen Flachkör- pern (14, 15) gebildet ist, welche Flachkörper (14, 15) an den Scheitelli- nien (14/ 15') unter Ausbildung eines Spaltes (19) zum Durchtritt des Sub- strates (2) miteinander verbunden sind und/ oder dass zwei Flachkör- per (14, 15) zur Ausbildung eines Spaltes (19) zum Durchtritt des Substra- tes (2) mit Verbindungsstegen (24) miteinander verbunden sind. 8. Vorrichtung zum Abscheiden von Graphen, Carbon-Nano-Röhrchen oder anderen, insbesondere Kohlenstoff enthaltenen Beschichtungen auf einem durch eine Eintrittsöffnung (12) in ein Reaktorgehäuse (1) eintretenden und durch eine Austrittsöffnung (12') aus dem Reaktorgehäuse (1) austretenden, streifenförmigen Endlos-Substrat (2), das in einer Transportrichtung von der Eintrittsöffnung (12) durch eine im Reaktorgehäuse (1) angeordnete, von einer Temperiereinrichtung (8) temperierte Prozesszone (5) hin zu einer Austritts Öffnung (12') transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem unmittelbar an die Eintrittsöffnung (12) angrenzenden Eintrittsbe- reich (5') und/ oder in einem unmittelbar an die Austrittsöffnung (12') an- grenzenden Austrittsbereich (5") innerhalb des Reaktorgehäuses (1) Füh- rungselemente (11) zur Führung des Substrates (2) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch sich in einem Eintrittsbereich (5') und/ oder einem Austrittsbereich (5") inner- halb des Gehäuses (1) angeordnete Führungselemente (11) zur Führung des Substrates (2) und/ oder dass sich Führungselemente (11) zur Führung des Substrates (2) unmittelbar angrenzend an die Eintrittsöffnung (12) oder Austrittsöffnung (12') in die Höhlung des Gehäuses (1) erstrecken.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass Führungselemente (11) zur Führung des Substrates (2) von Stangen gebildet sind, die sich in der Transportrichtung erstrecken und unmittelbar dem Spalt (19) zwischen zwei Teilen eines wärmetrans- porthemmenden Mittels (14, 15, 16, 17) angeordnet sind und/ oder von wärmetransporthemmenden Mitteln (14, 15, 16, 17) getragen sind

und/ oder durch Bohrungen (21) der wärmetransporthemmenden Mit- tel (14, 15, 16, 17) hindurchgreifen.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die spaltförmige Eintritts Öffnung (12) und/ oder die spaltförmige Austritts Öffnung (12'), durch das von einem ersten Wickel (3) abgewickelte und auf einem zweiten Wickel (3') aufgewickelte und konti- nuierlich durch die Prozesszone (5) transportierte Substrat (2) hindurch- tritt, von einem Inertgas gespült ist und/ oder dass das Reaktorgehäuse (1) eine kreiszylinderförmige Gestalt aufweist und die Eintritts Öffnung (12) und/ oder die Austrittsöffnung (12') an einer der Stirnseiten des Reaktor- gehäuses (1) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Transportrichtung des Substrates (2) durch das Reaktor- gehäuse (1) eine Vertikalrichtung ist und/ oder dass das Substrat (2) durch eine an der Unterseite des Reaktorgehäuses (1) angeordnete Eintrittsöff- nung (12) in das Reaktorgehäuse (1) eintritt und/ oder an einer auf der Oberseite des Reaktorgehäuses (1) angeordneten Austrittsöffnung (12') aus dem Reaktorgehäuse (1) austritt und/ oder dass ein Gaseinlass (6) und ein Gasauslass (7) derart in einem Eintrittsbereich (5') und/ oder einem Aus- trittsbereich (5") der Höhlung des Reaktorgehäuses (1) angeordnet sind, dass die Gasströmung von unten nach oben durch die Prozesskammer (5) gerichtet ist.

13. Vorrichtung zum Hineinführen oder Herausführen eines Substrates (2) in eine oder aus einer Substratbehandlungsvorrichtung (1) durch einen Spalt (112), dessen verstellbare Spaltweite (w) von einem Abstand zweier Spaltbegrenzungskörper (110, HO') bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spaltbegrenzungskörper (110, HO') an Schrägflächen (121, 122) aneinander anliegen und zur Einstellung der Spaltweite (w) in Rich- tung der Schrägen der Schrägflächen (121, 122) verschiebbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbe- grenzungskörper (110, HO', 111, 111') untereinander gleichgestaltet sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeich- net, dass Flächen (115, 115') jeweils eines Grundkörpers (114, 114') des Spaltbegrenzungskörpers (110, 110'; 111, 111'), welche Begrenzungswände des Spaltes (112) ausbilden, in den Spalt (112) mündende Gasaustrittsöff- nungen (116, 116') aufweisen, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Gasaustrittsöffnungen (116, 116') von Bohrungen ausgebildet sind, die ein im Spaltbegrenzungskörper (110, 110'; 111, 111') angeordnetes Gasverteil- volumen (117, 117') mit dem Spalt (112) verbinden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen (116, 116') in einer regelmäßigen Anordnung duschkopfartig auf der Fläche (115, 115') verteilt sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Gasaustrittsöff- nungen (116, 116') in mehreren, insbesondere mindestens vier in Trans- portrichtung nebeneinanderliegenden Reihen angeordnet sind.

16. Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 13 bis 15 an einer Sub- stratbehandlungsvorrichtung (1) jeweils an zwei voneinander wegwei senden Seiten der Substratbehandlungsvorrichtung (1), wobei ein von ei- nem ersten Wickel (3) abgezogenes Substrat (2) durch eine erste Anord- nung von zumindest zwei Spaltbegrenzungskörpern (110, 1103 111 UV) in einer Prozesskammer (5) der Substratbehandlungseinrichtung (1) ein- läuft, darin mit Graphen, Carbon-Nano-Röhrchen oder einer anderen Be- schichtung beschichtet wird, aus einer zweiten Anordnung von zumindest zwei Spaltbegrenzungskörpern (110, 1103 111 Hl") ausläuft und auf ei- nem zweiten Wickel (3') aufgewickelt wird.

17. Vorrichtung oder Verwendung, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Beschreibung

Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates mit einer kohlenstoffhaltigen Beschichtung

Gebiet der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Graphen, Carbon-Nano-Röhrchen oder anderen, insbesondere Kohlenstoff enthaltenen Beschichtungen auf einem durch eine Eintrittsöffnung in ein Reaktorgehäuse eintretenden und durch eine Austrittsöffnung aus dem Reaktorgehäuse austre- tenden, streifenförmigen Substrat, das in einer Transportrichtung von der Ein- trittsöffnung durch eine im Reaktorgehäuse angeordnete, insbesondere von zumindest einer Heizeinrichtung temperierte Prozesszone, in die ein Gaseinlass einer Gaszuleitung mündet, hin zur Austrittsöffnung transportiert wird.

Stand der Technik

[0002] Vorrichtung zum Abscheiden von kohlenstoffhaltigen Beschichtungen, wie Graphen oder Kohlenstoff-Nano-Röhrchen (CNT) werden beschrieben in einer US 9,227,171 B2. Die dort beschriebene Vorrichtung besitzt einen sich in einer Horizontalrichtung erstreckenden Reaktor mit mehreren in Horizontal- richtung nebeneinanderliegenden Zonen, durch die ein Endlossubstrat trans- portiert wird.

[0003] Eine Vorrichtung zur Fertigung von Graphen mit mehreren in einer Transportrichtung eines Substrates hintereinander angeordneten Prozesszonen zeigt die US 2016/0031712 Al. In den Prozesszonen sind Heizeinrichtungen vorgesehen, um das Substrat auf eine Prozesstemperatur zu bringen.

[0004] Vorrichtungen zur Behandlungen von Substraten mit Wärmeschutz- schildern sind bekannt aus der US 2017/0314134 Al. [0005] Zum Stand der Technik gehören ferner die US 2018/0209044 Al, JP 202-166991 A, die DE 103 22 935 Al, die DE 10 2014 106 451 Al und die DE 10 2015 013 799 Al.

Zusammenfassung der Erfindung

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Vorrichtung gebrauchs vorteilhaft weiterzubilden und insbesondere Mittel an- zugeben, mit denen sich das Beschichtungsergebnis verbessern lässt.

[0007] Eine erfindungs gemäße Vorrichtung zum Abscheiden von Graphen oder Köhlens toff-Nano-Röhrchen (Carbon-Nano-Tubes) oder anderen insbe- sondere Kohlenstoff enthaltenden Beschichtungen besitzt ein Reaktorgehäuse, welches zwei sich gegenüberliegende Öffnungen aufweist. Eine, insbesondere spaltförmige Öffnung bildet eine Eintritts Öffnung für ein Substrat. Eine zweite Öffnung bildet eine Austritts Öffnung für das Substrat. Bei dem Substrat handelt es sich bevorzugt um ein streifenförmiges Metallblech, das von einem ersten Wickel abgezogen wird und kontinuierlich durch eine Prozesszone des Reak- tors hindurchgeführt wird, um es durch die Austritts Öffnung wieder zu verlas- sen. Hinter der Austrittsöffnung befindet sich ein zweiter Wickel, auf dem das Substrat aufgewickelt wird. In die Prozesszone kann ein Gaseinlass münden, der das Ende einer rohrförmigen Gasleitung sein kann, mit dem ein Prozessgas, beispielsweise CH 4 oder ein anderes kohlenstoffhaltiges Gas in die Prozesszone eingeleitet wird. Auf der gegenüberliegenden Seite kann sich ein Gasauslass befinden, mit dem gasförmige Bestandteile aus der Prozesszonen herausge- pumpt werden können. Die Einleitung des Prozessgases erfolgt bevorzugt mit einem Trägergas, welches nicht mit dem Prozessgas reagiert. Es müssen Maß- nahmen ergriffen werden, um ein Eintreten von Sauerstoff von außerhalb des Reaktors in den Reaktor zu verhindern. Hierzu kann die Eintrittsöffnung und/ oder die Austrittsöffnung mit einem Inertgas gespült werden, so dass sich eine Diffusionsbarriere ausbildet. Es ist vorgesehen, dass die Spaltweite eines Eintrittsspaltes oder eines Austrittsspaltes im Bereich der Wandung des Reak- tors spaltweiteneinstellbar ist. Innerhalb des Reaktors befindet sich eine Tempe- riereinrichtung, mit der das Substrat oder eine das Substrat umgebende Atmo- sphäre temperierbar ist. Insbesondere handelt es sich bei der Temperiereinrich- tung um eine Heizeinrichtung, mit der das Prozessgas aufgeheizt werden kann, so dass sich insbesondere durch eine pyrolytische Zerlegung Kohlenstoff bildet, der auf dem Substrat in Form von Graphen oder Köhlens toff-Nano-Röhrchen abgeschieden wird. Die die Eintritts Öffnung und die Austrittsöffnung umge- benden Bereiche der Wandung des Reaktors können mit geeigneten Mitteln gekühlt werden. Die Erfindung sieht Mittel vor, um den Wärmetransport von der beheizten Prozesszone hin zur Eintritts Öffnung oder zur Austrittsöffnung zu hemmen.

[0008] Die von der Erfindung vorgesehenen Mittel sind insbesondere in einem Eintrittsbereich oder einem Austrittsbereich der Höhlung des Reaktors vorge- sehen, wobei der Eintrittsbereich zwischen der Prozesszone und der Eintritts- Öffnung und der Austrittsbereich zwischen der Prozesszone und der Austritts- Öffnung angeordnet sind. Die wärmetransporthemmenden Mittel sind insbe- sondere unmittelbar an einer Verschlussplatte angrenzend angeordnet, die die Eintritts Öffnung beziehungsweise Austrittsöffnung aufweist und die den be- vorzugt zylinderförmigen Reaktor an seinen Stirnseiten verschließt. In einer Variante ist vorgesehen, dass die wärmetransporthemmenden Mittel ein oder mehrere Wärmestrahlungsschilder ausbilden. Diese können von Reflektoren gebildet sein. Es ist ferner vorgesehen, dass die wärmetransporthemmenden Mittel von flachen Körpern ausgebildet sind. Die flachen Körper können Blech- teile sein. Sie können sich quer oder schräg zur Transportrichtung des Substra- tes erstrecken. Es ist ferner vorgesehen, dass die wärmetransporthemmenden Mittel eine Querschnittsfläche des Eintrittsbereiches oder des Austrittsbereiches zumindest zu 75 Prozent, bevorzugt zumindest zu 80 Prozent oder 90 Prozent ausfüllt. Der Eintrittsbereich und der Austrittsbereich besitzen bevorzugt eine kreisscheibenförmige freie Querschnittsfläche. Diese freie Querschnittsfläche wird zum größten Teil vom wärmetransporthemmenden Mittel ausgefüllt, wo bei bevorzugt eine sich diametral durch den freien Querschnitt erstreckende Spaltzone und eine das wärmetransporthemmende Mittel umgebende Ringzo- ne frei bleibt. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die insbesondere aus Blech gefertigten, wärmetransporthemmenden Mittel Schlitze aufweisen. Es kann sich um schmale Schlitze handeln, die zu einem Rand des wärmetransporthemmenden Mittels offen sind. Die Schlitze können eine Schlitzweite aufweisen, die in etwa der Materialstärke der aus Blech gefertigten, wärmetransporthemmenden Mittel entspricht. Die wärmetransporthemmenden Mittel können insbesondere eine sich auf einer Kreisbogenlinie erstreckende Umrisskontur aufweisen. Zumindest der Eintrittsbereich und/ oder der Aus- trittsbereich besitzen ebenfalls eine kreisförmige Umrisskontur. Bevorzugt wird der Eintrittsbereich und der Austrittsbereich von einem Endabschnitt eines In- nenrohres (Liner-Rohr) ausgebildet, das sich durch die gesamte Höhlung des Reaktors erstreckt und dass in ihrem mittleren Bereich die Prozesszone ausbil- det. Letztere kann von einer Heizeinrichtung umgeben sein, die von einer Heizwendel ausgebildet ist. Auch die in dem Eintrittsbereich oder dem Aus- trittsbereich angeordneten Mittel zur Hemmung des Wärmetransportes können von einer Heizwendel umgeben sein. Alternativ können diese Mittel aber auch von einer Kühl wendel umgeben sein. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wärmetransporthemmenden Mittel Durchtrittsbohrungen für Stangen oder Rohre ausbilden. Sie können an Stangen oder Rohren ver- schieblich geführt sein. Zumindest eines der Rohre kann ein Rohr eines Gasein- lasses und/ oder ein Rohr eines Gasauslasses sein. Ein wärmetransporthem- mendes Mittel kann zweiteilig gestaltet sein, wobei zwischen den beiden be- vorzugt halbkreisförmig gestalteten Mitteln ein Spalt verbleibt, durch den das Substrat gefördert wird. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere, zumindest zwei, bevorzugt drei oder vier wärmetransporthem- mende Mittel in Transportrichtung hintereinander angeordnet sind. Derartige, insbesondere von Blechreflektoren gebildete Mittel zur Wärmetransporthem- mung können mittels Distanzmitteln, beispielsweise Distanzhülsen, auf Ab- stand zueinander gehalten werden. Die Distanzhülsen können auf den Rohren angeordnet sein. Die Distanzhülsen können aber auch auf Stangen angeordnet sein, an denen die wärmetransporthemmenden Mittel verschieblich im Reaktor angeordnet sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass die wärmetransporthem- menden Mittel unterschiedlich große Flächenerstreckungen aufweisen und ins- besondere unterschiedlich große Querschnittsflächen des Eintrittsbereiches o- der des Austrittsbereiches ausfüllen, wobei zumindest ein wärmetransport- hemmendes Mittel mit einem geringeren Querschnitt an der von der Eintritts- Öffnung oder der Austritts Öffnung entferntesten Stelle angeordnet ist. Es kann vorgesehen sein, dass ein wärmetransporthemmendes Mittel eine kreuzförmige Gestalt aufweist. Das kreuzförmig gestaltete wärmetransporthemmende Ele- ment besitzt bevorzugt vier Abschnitte, die in einer radialen Richtung von ei- nem Zentrum des wärmetransporthemmenden Mittels abragen. Das Zentrum wird von einer Zentrumslinie ausgebildet, die sich quer zur Transportrichtung erstreckt. Von dieser Zentrums linie können auf einer Breitseite V-förmig zwei Flachkörper abragen. Auf der gegenüberliegenden Breitseite können von einer Zentrumslinie ebenfalls zwei Flachkörper V-förmig abragen. Es bilden sich ins- besondere zwei schräg in Transportrichtung und zwei entgegen der Transport- richtung abragende Flachkörper aus. Bei dem den Wärmetransport hemmen den Mittel kann es sich um ein aus zwei miteinander verbundenen Flachkör- pern bestehendes Teil handeln. Es kann vorgesehen sein, dass zwei jeweils um eine Scheitellinie gebogene Flachkörper an den Scheitellinien miteinander ver- bunden sind. Die Scheitellinien begrenzen dabei einen Spalt zum Hindurchtre- ten des Substrates. Es ist ferner vorgesehen, dass zwei Flachkörper mittels Ver- bindungsstegen miteinander verbunden sind, wobei die Verbindungs Stege den Spalt zum Hindurchtritt des Substrates begrenzen. In einer Weiterbildung der Erfindung, die eine eigenständige Bedeutung aufweist, sind Führungselemente vorgesehen, die sich innerhalb des Reaktorgehäuses befinden und die sich be- vorzugt unmittelbar an die Eintritts Öffnung oder die Austrittsöffnung anschlie- ßen. Dabei kann es sich um Stäbe handeln, die parallel zur Transportrichtung ausgerichtet sind. Die Stäbe können einen Führungsspalt zwischen sich belas- sen, durch den das Substrat hindurchläuft. Auf jeder Seite des Substrates kön- nen mehrere, bevorzugt drei Stäbe angeordnet sein. Die Stäbe können aus ei- nem keramischen Material bestehen. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Führungselemente von dem wärmetransporthemmen- den Mittel gehalten. Hierzu können die wärmetransporthemmenden Mittel Bohrungen oder dergleichen aufweisen, die die Führungselemente haltern. Es kann vorgesehen sein, dass ein letztes, insbesondere von der Eintrittsöffnung oder der Austritts Öffnung entferntes Mittel zur Hemmung des Wärmetranspor- tes eine Anschlagfläche ausbildet, vor der ein Stirnende des Führungselementes liegt. Ein davon wegweisendes zweites Stirnende des Führungselementes kann sich an einem anderen, bevorzugt ersten Mittel zur Hemmung des Wärmetrans- portes oder an einer Verschlussplatte abstützen. In einer Weiterbildung der Er- findung ist vorgesehen, dass die sich unmittelbar an die Verschlussplatte an- schließende Zone des Eintrittsbereiches oder des Austrittsbereiches von einem Inertgas gespült wird. Mit dieser Maßnahme soll verhindert werden, dass das Prozessgas in einem nennenswerten Umfang aus der Eintrittsöffnung oder der Austrittsöffnung austritt. In einer Weiterbildung ist vorgesehen dass der Reak- tor in einer Vertikalanordnung betrieben wird. Die Eintrittsöffnung und die Austritts Öffnung sind in dieser Variante vertikal voneinander beabstandet, so dass das Substrat in vertikaler Richtung kontinuierlich durch das Reaktorge- häuse transportiert wird. Es wird bevorzugt von unten her in den Reaktor ein- geführt und von oben her aus dem Reaktor herausgeführt. Dies kann mittels Umlenkrollen erfolgen. Der Gaseinlass erfolgt ebenfalls bevorzugt von unten, so dass an der Oberseite des Reaktors der Gasauslass vorgesehen ist. Die Gas- strömung innerhalb des Reaktors erfolgt somit parallel zur Förderrichtung des Substrates, das einseitig oder beidseitig beschichtet werden kann. [0009] Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft die Ausgestaltung der wärme- transporthemmenden Mittel als Reflektoren in Form von flachen Körpern. Ein zweiter Aspekt betrifft die in den aus Blech gefertigten wärmetransporthem- menden Mitteln angeordneten Schlitze und/ oder die Bohrungen, durch die Stangen oder Rohre hindurchgreifen können. Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft die Anordnung mehrerer wärmetransporthemmender Mittel in Trans- portrichtung hintereinander und mit einem Abstand zueinander. Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft die Gestaltung der wärmetransporthemmenden Mittel als kreuzförmige Flachkörper. Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass in einem unmittelbar an die Austrittsöffnung angrenzenden Austritts- bereich innerhalb des Reaktorgehäuses Führungselemente zur Führung eines Substrates angeordnet sind und diese Führungselemente von Stangen oder Rohren gebildet sind, die sich in der Transportrichtung des Substrates erstre- cken. Diese Stangen können unmittelbar neben einem Spalt zwischen zwei Tei- len eines wärmetransporthemmenden Mittels angeordnet sein.

[0010] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Hinein- führen oder Herausführen eines Substrates in eine oder aus einer Substratbe- handlungseinrichtung durch einen sich zwischen einem ersten Spaltbegren- zungskörper und einem zweiten Spaltbegrenzungskörper erstreckenden Spalt. Um das Sauerstoffeindringen in die Prozesskammer weiter zu behindern, wird eine Vorrichtung zum Hineinführen oder Herausführen eines Substrates in eine oder aus einer Substratbehandlungseinrichtung durch einen Spalt vorgeschlagen. Die Spaltweite des Spaltes ist von einem Abstand zweier Spaltbegrenzungskör- per bestimmt. Wesentlich ist unter anderem, dass die beiden Spaltbegrenzungs- körper an Schrägflächen aneinander anliegen und zur Einstellung der Spaltweite in Richtung der Schrägen der Schrägflächen verschiebbar sind, wobei die Ver- schiebung in Richtung der Flächenerstreckung des Substrates und insbesondere in einer Richtung der zur Transportrichtung des Substrates erfolgt. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0011] Ausführungsbeispiele der Erfindungen werden nachfolgenden anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer geschnittenen Darstellung einen Reaktor, insbesondere

CVD-Reaktor mit einem Gehäuse 1, das in einer Vertikalrich- tung angeordnet ist, und in welches ein von einem ersten Wi- ckel 3 abgezogenes, streifenförmiges Substrat 2 in einer unter- seitigen Eintrittsöffnung 12 eingebracht und aus einer obersei- tigen Öffnung 12' herausgezogen wird, um auf einen zweiten Wickel 3' auf ge wickelt zu werden, Fig. 2 vergrößert, den Ausschnitt II in Figur 1,

Fig. 3 eine Unteransicht auf die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung,

Fig. 4 in einer ersten perspektivischen Darstellung wärmetransport- hemmende Mittel 14, 15, 16, 17, die an einer Verschlussplatte 13 befestigt sind,

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung der wärmetransporthemmenden

Mittel 14, 15, 16, 17,

Fig. 6 den Schnitt gemäß der Finie VI- VI in Figur 2,

Fig. 7 eine Darstellung ähnlich Figur 1, jedoch mit wärmetransport- hemmenden Mitteln eines zweiten Ausführungsbeispiels, Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des zweiten Ausführungsbei- spiels,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung eines einzelnen wärmetrans- porthemmenden Mittels des zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 10 eine Ansicht gemäß Pfeil X in Figur 9,

Fig. 11 die Ansicht gemäß Pfeil XI in Figur 10,

Fig. 12 die Ansicht gemäß Pfeil XII in Figur 10,

Fig. 13 den Schnitt gemäß der Linie XIII-XIII in Figur 10,

Fig. 14 den Schnitt gemäß der Linie XIV-XIV in Figur 11,

Fig. 15 in einer Explosionsdarstellung zwei Spaltbegrenzungskörper

10, 11,

Fig. 16 in einer Frontansicht die beiden aneinander montierten Spalt- begrenzungskörper 10, 11 mit Blickrichtung auf den Spalt 12 in einer ersten Abstands S tellung,

Fig. 17 zwei Paare von Spaltbegrenzungskörpern 10, 11, 105 115 die gemeinsam sowohl einlaufseitig als auch auslaufseitig an dem Gehäuse der Substratbehandlungseinrichtung 1 angeordnet sein können, Fig. 18 eine Draufsicht auf die in Figur 17 dargestellte paarweise An- ordnung der Spaltbegrenzungskörper 10, 10', 11, 11',

Fig. 19 einen Schnitt gemäß der Linie XIX-XIX in Figur 18,

Fig. 20 einen Schnitt gemäß der Linie XX-XX in Figur 18 mit einer mini- malen Spaltweite w,

Fig. 21 denselben Schnitt, jedoch mit einer maximalen Spaltweite w und

Fig. 22 ein zweites Ausführungsbeispiel von Spaltbegrenzungskörpern

10, 11.

Beschreibung der Ausführungsformen [0012] Die Figur 1 zeigt einen Reaktor, insbesondere CVD-Reaktor, der eine langgestreckte, zylindrische Gestalt aufweist, wobei sich die Achse des zylin- derförmigen Gehäuses 1 in der Vertikalen erstreckt. Die beiden nach unten be- ziehungsweise oben weisenden Stirnseiten des Reaktorgehäuses 1 sind von Verschlussplatten 13 verschlossen. In die Verschlussplatten münden Gaszulei- tungen 6' und Gasableitungen 7'. Die Gaszuleitung 6' setzt sich fort in ein Rohr, dessen offenes Ende einen Gaseinlass 6 ausbildet. Die Gasableitung 7' setzt sich fort in ein Rohr, dessen offenes Ende einen Gasauslass 7 ausbildet. Die Gaszu- leitung 6' ist an ein Gasversorgungssystem angeschlossen, mit welchem insbe- sondere CEL bereitgestellt wird. Die Gasableitung 7' ist an eine Vakuumpumpe angeschlossen, mit der der Innendruck innerhalb des Reaktorgehäuses etwa auf Atmosphärendruck eingeregelt werden kann. [0013] Zwischen den beiden Verschlussplatten 13 erstreckt sich ein Innen- rohr 9, welches ein Liner-Rohr ist. Der von dem Innenrohr 9 umgrenzte zylin- derförmige Raum bildet angrenzend an die untere Verschlussplatte 13 einen Eintrittsbereich 5' und angrenzend an die obere Verschlussplatte 13 einen Aus- trittsbereich 5". Der Eintrittsbereich 5' und der Austrittsbereich 5" sind jeweils von einem wendelförmigen Temperierkörper 8' umgeben, mit dem der Be- reich 5, 5' beheizt oder gekühlt werden kann.

[0014] Zwischen dem Eintrittsbereich 5' und dem Austrittsbereich 5" erstreckt sich eine Prozesszone 5, die von einer Heizwendel 8 umgeben ist, um die Pro- zesszone 5 auf eine Prozesstemperatur aufzuheizen.

[0015] Die untere Verschlussplatte 13 und die obere Verschlussplatte 13 wei- sen jeweils einen Spalt 12 auf, durch den ein streifenförmiges Endlossubstrat 2 in die Reaktorgehäusehöhlung hineintransportiert und wieder heraustranspor- tiert werden kann. Außerhalb der Verschlussplatte 13 befindet sich eine Diffu- sionsbarriere 10. Diese besteht aus mehreren Spaltbegrenzungskörpern, mit denen die Spaltweite des Spaltes eingestellt werden kann, durch den das Sub- strat 2 in das Reaktorgehäuse hinein- oder aus dem Reaktorgehäuse heraus- transportiert werden kann. Die Diffusionsbarriere 10 besitzt darüber hinaus Gaseinspeiseöffnungen, mit denen ein Spülgas in den Spalt zwischen den bei- den Spaltbegrenzungskörpern eingeleitet werden kann.

[0016] Auf der der Prozesszone 5 zugewandten Innenseite einer jeden der bei- den Verschlussplatten 13 befinden sich mehrere wärmetransporthemmende Mittel 14, 15, 16, 17 und mehrere Führungselemente 11 zur Führung des Sub- strates 2. [0017] Im Ausführungsbeispiel werden die den Wärmetransport von der Pro- zesszone 5 zu den Verschlussplatten 3 hin hemmenden Mittel 14, 15, 16, 17 von Reflektorplatten 14, 15, 16, 17 ausgebildet.

[0018] Bei dem in den Figuren 2 bis 6 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel werden die Reflektorplatten 14, 15, 16, 17 von dünnen Blechplatten ausgebildet, die einen im Wesentlichen kreisförmigen Umriss besitzen und die derart im Eintrittsbereich 5' beziehungsweise Austrittsbereich 5" angeordnet sind, dass ihre Flächen quer zur Transportrichtung des Substrates ausgerichtet sind. Die Reflektorplatten 14, 15, 16, 17 sind mittels Distanzhülsen 18 voneinander beab- standet. Jede Reflektorplatte 14, 15, 16, 17 ist zweiteilig ausgebildet. Es handelt sich jeweils um halbkreisförmige Teile, die zwischen sich einen Spalt 19 belas- sen, durch den das Substrat 2 hindurchgefördert werden kann. Mit einem ers- ten Abstand ist eine erste Reflektorplatte 17 mittels mehrerer Distanzhülsen 18 von der Verschlussplatte 13 beabstandet. Eine zweite Reflektorplatte 16 ist mit- tels Distanzhülsen 18 von der ersten Reflektorplatte 17 beabstandet. Eine dritte Reflektorplatte 15 ist mittels Distanzhülsen 18 von der zweiten Reflektorplat- te 16 beabstandet. Eine vierte Reflektorplatte 14 ist mit Distanzhülsen 18 von der dritten Reflektorplatte 15 beabstandet. Während die erste und die zweite Reflektorplatte 16, 17 einen Durchmesser aufweisen, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Innenrohres 9 entspricht, besitzt die dritte Reflektorplat- te 15 einen geringeren Durchmesser. Der Abstand der dritten Reflektorplatte 15 von der zweiten Reflektorplatte 16 ist darüber hinaus auch geringer, als der Ab- stand der zweiten Reflektorplatte 16 von der ersten Reflektorplatte 17, der etwa dem Abstand der ersten Reflektorplatte 17 von der Verschlussplatte 13 ent- spricht. Der Abstand der vierten Reflektorplatte 14 von der dritten Reflektor- platte 15 ist wiederum geringer, als der Abstand der dritten Reflektorplatte 15 von der zweiten Reflektorplatte 16. [0019] Beim Ausführungsbeispiel besitzen sämtliche Reflektorplatten 14, 15,

16, 17 Radialschlitze 20. Die Schlitzweite dieser Radialschlitze 20 entspricht in etwa der Materialstärke der Reflektorplatten 14, 15, 16, 17.

[0020] Zudem befinden sich in jeder Reflektorplatten 14, 15, 16, 17 erste Boh- rungen 22, durch die Stäbe oder Rohre hindurchtreten können, an denen die Reflektorplatten 14, 15, 16, 17 befestigt sind. Bei den Rohren kann es sich um die Rohre handeln, mit denen der Gaseinlass 6 gespeist wird oder die mit dem Gasauslass 7 verbunden sind. Es kann sich aber auch um Führungsstangen handeln, die lediglich die Aufgabe besitzen, die Reflektorplatten 14, 15, 16, 17 zu führen.

[0021] Es sind zweite Bohrungen 21 vorgesehen, die unmittelbar einer gerad- linigen Randkante jedes Teiles einer Reflektorplatte 14, 15, 16, 17 benachbart sind. Diese zweiten Bohrungen 21 dienen der Aufnahme der oben bereits er- wähnten Führungselemente 11, die die Form von Stäben besitzen. Die Stäbe sind aus einem keramischen Material. Die Stäbe können sich mit ihren Stirnsei- ten einerseits an der Verschlussplatte 13 abstützen und andererseits an der vier- ten Reflektorplatte 14. Es sind insbesondere drei paarweise sich gegenüberlie- gende Führungselemente 11 vorgesehen. Zwei Führungselemente 11 sind je- weils an den beiden Randkanten des Substrates 2 angeordnet. Ein drittes Paar von Führungselementen 11 ist in der Substratmitte, mittig zwischen den Rand- kanten angeordnet.

[0022] Die Reflektorplatten 14, 15, 16, 17 können in identischer Gestalt auch Schirmplatten sein. Mit den Reflektorplatten 14, 15, 16, 17 oder Schirmplatten wird der Wärmetransport von der Prozesszone 5 hin zur Eintrittsöffnung 12 oder zur Austritts Öffnung 12' gehemmt. [0023] Die Figuren 7 bis 14 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schirmplatte 14, 15 oder einer Reflektorplatte 14, 15. Die den Wärmetransport von der Prozesszone 5 hin zum Eintrittsbereich 5' oder zum Austrittsbereich 5" hemmenden Mittel sind insbesondere Reflektionselemente 14, 15 oder Schirm- elemente 14, 15. Ein wärmetransporthemmendes Mittel des zweiten Ausfüh- rungsbeispiels besteht aus zwei Blechen 14, 15, die an einer Scheitellinie 14', 15' etwa um einen Winkel von 90 Grad gebogen sind. Die beiden Bleche 14, 15 sind an den Scheitellinien 14', 15' miteinander verbunden. Hierzu sind Verbindungs- stege 24 vorgesehen, die die Scheitellinien 14', 15' auf Abstand zueinander hal- ten, so dass sich zwischen den Scheitellinien 14', 15' ein Spalt 19 ausbildet, durch den das Substrat 2 transportiert werden kann.

[0024] Die miteinander verbundenen Reflektor- oder Schirmplatten 14, 15 bil- den ein Wärmetransporthemmelement aus, das die Querschnittsfläche des In- nenrohres 9 im Wesentlichen ausfüllt. [0025] Die beiden Schenkel einer jeden Reflektor- oder Schirmplatte 14, 15 sind mit Distanzhülsen 18 miteinander verbunden. Die Enden der Hülsen können fest mit einem der Schenkel verbunden sein. Durch die Hülsen greifen Stangen oder Rohre, an denen das wärmetransporthemmende Mittel verschieblich ist beziehungsweise die das wärmetransporthemmende Mittel lagefixieren. [0026] Die Figur 7 zeigt darüber hinaus eine sich zwischen den sich gegen- überliegenden Verschlussplatten 13 erstreckende Stange 25, die in einer Aus- nehmung 23 des wärmetransporthemmenden Mittels einliegt.

[0027] Der Eintrittsbereich 5' und/ oder der Austrittsbereich 5" kann jeweils mit genau einem wärmetransporthemmenden Mittel versehen sein. [0028] Die Wickel 3, 3' können von einem Elektromotor betrieben werden. Zur Umlenkung des in den Reaktor 1 eingeleiteten Substrates 2 ist eine erste Um lenkrolle 4 und zum Umlenken des aus dem Reaktorgehäuse 1 heraustretenden Substrates 2 eine zweite Umlenkrolle 4' vorgesehen. [0029] Im Eintrittsbereich 5 und im Austrittsbereich 5 befindet sich unmittel- bar an die Verschlussplatte 13 angrenzend eine gasgespülte Zone 26. In diese Zone wird mittels eines nicht dargestellten Gaseinlasses ein Inertgas in die Höhlung des Reaktorgehäuses eingebracht.

[0030] Die Figuren 15 bis 22 betreffen einen weiteren Aspekt der Erfindung. [0031] Einlauf seifig und auslauf seifig ist die Höhlung der Substratbehand- lungseinrichtung 1 jeweils von einer Verschlussplatte 113, 113' verschlossen.

Die Verschlussplatte 113, 113' besitzt eine Spaltöffnung, durch die das Sub- strat 2 hindurchgeführt ist. Auf ihren jeweiligen Außenseiten trägt die Ver- schlussplatte 113, 113' eine Anordnung aus jeweils zwei Spaltbegrenzungskör- pern 110, 1105 Hl 1115 Die Spaltbegrenzungskörper 110, 1105 Hl Hl" besit- zen aufeinander zu weisende Spaltbegrenzungsflächen beziehungsweise Spaltwände 115, 1155 die etwa 0 bis 5 mm voneinander beabstandet sind. Be- vorzugt beträgt die Spaltweite w maximal 2 mm.

[0032] Auf der Einlaufseite und auf der Auslaufseite sind jeweils zwei Anord- nungen, die jeweils aus zwei Spaltbegrenzungskörpern HO, 111, in Transport- richtung des Spaltes hintereinander angeordnet, so dass das Substrat beim Ein- tritt in die Substratbehandlungseinrichtung 1 durch zwei dieser Anordnungen und beim Heraustritt aus der Substratbehandlungseinrichtung 1 ebenfalls durch zwei dieser Anordnungen hindurchtreten muss. Hinsichtlich der Ausge- staltung der Anordnungen von Spaltbegrenzungskörpern 110, 111 wird auf die Figuren 15 bis 21 verwiesen.

[0033] Jede Anordnung von Spaltbegrenzungskörpern 110, 111 besitzt zwei Spaltbegrenzungskörper 110, 111, die untereinander gleich ausgestaltet sind.

Sie besitzen im zusammengebauten Zustand aufeinander zu weisende Spaltbe- grenzungswände 115, 115', zwischen denen sich der Spalt 112 erstreckt. Die Spaltbegrenzungswände 115, 115' werden von einem aus Stahl, insbesondere Edelstahl gefertigten Grundkörper 114, 114' ausgebildet. Beim Ausführungsbei- spiel handelt es sich um längliche Grundkörper 114, 114', deren Erstreckungs- richtung quer zur Transportrichtung des Substrates 2 gerichtet ist.

[0034] Die den Spaltbegrenzungswänden 115, 115' gegenüberliegende Rücksei- te des Grundkörpers 114, 114' besitzt eine wannenförmige Ausnehmung, die je- weils eine Gas verteilkammer 117, 117' ausbildet. Der Boden der Gasverteilkam- mern 117, 117', der parallel zur Spaltbegrenzungswand 115, 115' verläuft, besitzt eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten Bohrungen, die Gasaustrittsöffnun- gen 116, 116' ausbilden, die in die Spaltbegrenzungswand 115 münden, so dass diese eine Gasaustrittsfläche ausbildet. Die Öffnung der die Gasverteilkam- mer 117 ausbildenden Vertiefung ist von einer Ringnut 119, 119' umgeben, in der eine Dichtschnur 118, 1185 beispielsweise ein O-Ring, einliegt, um die Gasver- teilkammern 117, 117' mit einer Abdeckung 120, 120' abdecken zu können, die mittels Befestigungsschrauben am Grundkörper 114, 114' befestigt ist. Mittels einer mit der Abdeckung 120, 120' verbundenen Gaszuleitung 124, 124' kann ein Spül gas in die Gas verteilkammer 117 eingespeist werden.

[0035] Die Spaltbegrenzungswand 115, 115' bildet eine Gasaustrittsfläche. Die Gasaustrittsfläche besitzt eine längliche Gestalt, wobei die Erstreckungsrich- tung der Gasaustrittsfläche 115, 115' quer zur Transportrichtung des Substra- tes 2 verläuft. An zwei sich gegenüberliegende Enden der Gasaustrittsflä- che 115, 1155 beim Ausführungsbeispiel sind es die Schmalseitenenden der Gasaustrittsfläche 15, 155 schließen sich gleichgerichtete Schrägflächen 121, 1215 122, 122' an. Während die erste Schrägfläche 121, 121' um etwa 10 Grad nach oben geneigt ist, ist die zweite Schrägfläche 122, 122' um etwa 10 Grad nach unten geneigt. Die beiden Schrägflächen 121, 1215 122, 122' verlaufen in Parallelebene zueinander.

[0036] Die beiden Spaltbegrenzungskörper 110, 111 werden derart aufeinan- dergelegt, dass eine erste Schrägfläche 121' eines zweiten Spaltbegrenzungs- körpers 111 auf einer zweiten Schrägfläche 122 eines ersten Spaltbegrenzungs- körpers 110 aufliegt und eine zweite Spaltbegrenzungsfläche 122' des zweiten Spaltbegrenzungskörpers 111 auf einer ersten Schrägfläche 121 des ersten Spaltbegrenzungskörpers 110 aufliegt. Durch eine Verschiebung in einer in der Figur 21 mit S bezeichneten Richtung, können die Schrägflächen 121, 1215 122, 122' aneinander entlanggleiten und gegeneinander verschoben werden. Einher- gehend damit verlagern sich die beiden Spaltbegrenzungskörper 110, 111 nicht nur in einer in der Spaltebene liegenden Richtung, sondern auch in einer Rich- tung quer dazu, so dass sich die Spaltweite w von einer in der Figur 20 darge- stellten minimalen Spaltweite w bis hin zu einer in der Figur 21 dargestellten maximalen Spaltweite w' verändern kann. Die Verlagerungsrichtung, in wel- cher sich ein Spaltbegrenzungskörper 110 gegen den anderen Spaltbegren- zungskörper 111 verlagert, ist schräg zur Flächennormalen der Spaltbegren- zungswand 115, 115' beziehungsweise zur Spaltebene gerichtet.

[0037] Zur feinfühligen Einstellung der Spaltweite w, w' sind Stellschrau- ben 123 vorgesehen, die in Gewindebohrungen 128, 128' jeweils einer Breitseite des Spaltbegrenzungskörpers 110, 111 eingeschraubt sind. Die Köpfe der Stell- schrauben 123 beaufschlagen eine Seitenwand eines jeweils anderen Spaltbe- grenzungskörpers 111, so dass durch eine Drehverstellung der Stellschrau- be 123 die Spaltweite w, w' eingestellt werden kann. Es sind bevorzugt auf bei- den Schmalseiten des Grundkörpers 114, 114' jeweils zwei Stellschrauben 123 angeordnet, mit denen nicht nur eine Verstellung der Spaltweite w, w', sondern auch eine Fixierung der Spaltweite w, w' möglich ist, da sich gegenüberliegen- de Schrauben in Gegenrichtung wirken.

[0038] Innerhalb der ersten Schrägfläche 121, 121' befindet sich eine Gewinde- bohrung 127, 127'. Die Achse der Gewindebohrung 127, 127' verläuft in Rich- tung der Flächennormalen der Spaltwand 115, 115' . In der zweiten Schrägflä- che 122, 122' befindet sich ein Fangloch 126 zum Durchgriff einer Befestigungs- schraube 125, 125', die in das Innengewinde 127, 127' eingeschraubt werden kann, um die beiden Spaltflächen 121, 122, 1215 122' gegeneinander zu ver- spannen.

[0039] Mit der Bezugsziffer 130, 130' sind Kupplungsglieder bezeichnet, mit denen zwei Paare von Spaltbegrenzungskörpern 110, 111, 1105 Hl" derart an- einander gekuppelt werden können, dass die Spalte 112 der jeweiligen Paare miteinander fluchten.

[0040] Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zu- mindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenstän- dig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinatio- nen auch kombiniert sein können, nämlich:

[0041] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen der Prozesszone 5 und der Eintritts Öffnung 12 und/ oder der Austrittsöffnung 12' wärmetransporthemmende Mittel 14, 15, 16, 17 angeordnet sind, mit denen ein Wärmetransport von der Prozesszone 5 hin zur Eintrittsöffnung 12 oder der Austrittsöffnung 12' vermindert wird.

[0042] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die wärme- transporthemmenden Mittel 14, 15, 16, 17 ein oder mehrere Wärmestrahlungs- Schutzschilder und/ oder Reflektoren sind und/ oder von flachen Körpern ge- bildet sind, die sich quer oder schräg zur Transportrichtung erstrecken, und/ oder eine Querschnittsfläche aufweisen, die mehr als 75 Prozent, bevor- zugt mehr als 80 Prozent oder mehr als 90 Prozent des freien Querschnittes ei- nes sich an die Prozesszone 5 anschließenden Eintrittsbereich 5' oder Austritts- bereich 5", in welchem die wärmetransporthemmenden Mittel 14, 15, 16, 17 angeordnet sind, ausfüllen.

[0043] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das aus einem Blech gefertigten wärmetransporthemmenden Mittel 14, 15, 16, 17 Schlitze 20 und/ oder Durchtrittsbohrungen 22 für Stangen 11 oder Rohre 6, 7 ausbildet und/ oder an Stangen 11 oder Rohren 6, 7 verschieblich gelagert ist und/ oder von einem Rohr eines Gaseinlasses 6 oder einem Rohr eines Gasauslasses 7 durchdrungen sind und/ oder aus zwei zwischen sich einen Spalt 19 zum Durchtritt des Substrates 2 belassenen Teilen besteht.

[0044] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mehrere wär- metransp orthemmende Mittel 14, 15, 16, 17 in Transportrichtung hintereinan- der angeordnet sind und/ oder von Distanzmitteln auf Abstand zueinander ge- halten sind und/ oder voneinander verschieden große Reflexionsflächen auf- weisen.

[0045] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein oder mehre- re wärmetransporthemmende Mittel 14, 15, 16, 17 ein kreisförmig gestalteter, ein- oder mehrteiliger Flachkörper ist und/ oder ein zu einer Kreuzform gestal- teter Flachkörper ist und/ oder von zwei um eine Scheitellinie 14/ 15' geboge- nen Flachkörpern 14, 15 gebildet ist, welche Flachkörper 14, 15 an den Scheitel- linien 14/ 15' unter Ausbildung eines Spaltes 19 zum Durchtritt des Substrates 2 miteinander verbunden sind und/ oder dass zwei Flachkörper 14, 15 zur Aus- bildung eines Spaltes 19 zum Durchtritt des Substrates 2 mit Verbindungsste- gen 24 miteinander verbunden sind.

[0046] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem unmit- telbar an die Eintrittsöffnung 12 angrenzenden Eintrittsbereich 5' und/ oder in einem unmittelbar an die Austrittsöffnung 12' angrenzenden Austrittsbe- reich 5" innerhalb des Reaktor gehäuses 1 Führungselemente 11 zur Führung des Substrates 2 angeordnet sind.

[0047] Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch sich in einem Eintritts- bereich 5' und/ oder einem Austrittsbereich 5" innerhalb des Gehäuses 1 ange- ordnete Führungselemente 11 zur Führung des Substrates 2 und/ oder dass sich Führungselemente 11 zur Führung des Substrates 2 unmittelbar angrenzend an die Eintrittsöffnung 12 oder Austritts Öffnung 12' in die Höhlung des Gehäu- ses 1 erstrecken.

[0048] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Führungsele- mente 11 zur Führung des Substrates 2 von Stangen gebildet sind, die sich in der Transportrichtung erstrecken und unmittelbar dem Spalt 19 zwischen zwei Teilen eines wärmetransporthemmenden Mittels 14, 15, 16, 17 angeordnet sind und/oder von wärmetransporthemmenden Mitteln 14, 15, 16, 17 getragen sind und/ oder durch Bohrungen 21 der wärmetransporthemmenden Mittel 14, 15, 16, 17 hindurchgreifen. [0049] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die spaltförmi- ge Eintrittsöffnung 12 und/ oder die spaltförmige Austrittsöffnung 12', durch das von einem ersten Wickel 3 abgewickelte und auf einem zweiten Wickel 3' aufgewickelte und kontinuierlich durch die Prozesszone 5 transportierte Sub- strat 2 hindurchtritt, von einem Inertgas gespült ist und/ oder dass das Reak- torgehäuse 1 eine kreiszylinderförmige Gestalt aufweist und die Eintrittsöff- nung 12 und/ oder die Austrittsöffnung 12' an einer der Stirnseiten des Reak- torgehäuses 1 angeordnet ist.

[0050] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Transport- richtung des Substrates 2 durch das Reaktorgehäuse 1 eine Vertikalrichtung ist und/ oder dass das Substrat 2 durch eine an der Unterseite des Reaktorgehäu- ses 1 angeordnete Eintrittsöffnung 12 in das Reaktorgehäuse 1 eintritt und/ oder an einer auf der Oberseite des Reaktor gehäuses 1 angeordneten Austritts öff- nung 12' aus dem Reaktorgehäuse 1 austritt und/ oder dass ein Gaseinlass 6 und ein Gasauslass 7 derart in einem Eintrittsbereich 5' und/ oder einem Aus- trittsbereich 5" der Höhlung des Reaktorgehäuses 1 angeordnet sind, dass die Gasströmung von unten nach oben durch die Prozesskammer 5 gerichtet ist.

[0051] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der eine Spalt- breite w bestimmender Abstand der beiden Spaltbegrenzungskörper 110, 110/ 111, IIP verstellbar ist.

[0052] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste und der zweite Spaltbegrenzungskörper 110, 110/ 111, 111' untereinander gleich gestaltet sind.

[0053] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Flächen 115,

115' jeweils eines Grundkörpers 114, 114' des Spaltbegrenzungskörpers 110, 110'; 111, 11', welche Begrenzungswände des Spaltes 112 ausbilden, in den Spalt 112 mündende Gasaustrittsöffnungen 116, 116' aufweisen, wobei insbe- sondere vorgesehen ist, dass die Gasaustrittsöffnungen 116, 116' von Bohrun- gen ausgebildet sind, die ein im Spaltbegrenzungskörper 110, 110'; 111, 111' angeordnetes Gasverteilvolumen 117, 117' mit dem Spalt 112 verbinden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen 116, 16' in einer regelmäßigen Anordnung duschkopfartig auf der Fläche 115, 115' verteilt sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Gasaustrittsöffnun- gen 116, 116' in mehreren, insbesondere mindestens vier in Transportrichtung nebeneinanderliegenden Reihen angeordnet sind.

[0054] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass jeweils zwei Paare von Spaltbegrenzungskörpers 110, 110'; 111, 111' in einer Transportrich- tung des insbesondere flachen, bandförmigen Substrates 2 hintereinander lie- gen.

[0055] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein erster Spalt- begrenzungskörper 110, 110' eine erste Schrägfläche 121 aufweist, die an einer zweiten Schrägfläche 122' eines zweiten Spaltbegrenzungskörpers 111, 111' an- liegt und/ oder dass ein erster Spaltbegrenzungskörper 110, 110' eine zweite Schrägfläche 122 aufweist, die an einer ersten Schrägfläche 121' des zweiten Spaltbegrenzungskörpers 111, 111' anliegen, wobei die Spaltbegrenzungskör- per 110, 110/ 111, 111' zur Einstellung der Spaltweite w in einer Spalterstre- ckungsrichtung S, insbesondere quer zu einer Transportrichtung des Substra- tes 2 verschiebbar sind, um durch Aufeinanderabgleiten der ersten und zweiten Schrägflächen 121, 121/ 122, 122' die Spaltweite w zu verändern.

[0056] Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine Stellschraube 123 zum Verstellen der Spaltweite w, wobei insbesondere sich senkrecht zu den Spaltbegrenzungsflächen 115, 115' sich erstreckende Seitenwände Innengewin- de 128, 128' aufweisen, in die Gewindeschäfte der Stellschrauben 123 einge- dreht sind, deren Köpfe an Seitenwänden eines jeweils anderen Spaltbegren- zungskörpers 110, 110'; 111, 111' anliegen.

[0057] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Grundkör- per 114, 114' der Spaltbegrenzungskörper 110, 110'; 111, 111' Langlöcher 126, 126' aufweisen, durch welche Befestigungsschrauben 125, 125' greifen, die im Innengewinde 127, 127' eines jeweils anderen Spaltbegrenzungskörpers 110, 1103 111 HG eingeschraubt sind, um die aneinander anliegenden Schrägflä- chen 121, 1215 122, 122' gegeneinander zu pressen, wobei insbesondere vorge- sehen ist, dass das Langloch 126 und/ oder Innengewinde 127, 127' jeweils im Bereich einer Schrägfläche 121, 1215 122, 122' angeordnet ist.

[0058] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spaltwei- te w in einem Bereich von 0 bis 5 mm stufenlos einstellbar ist und/ oder dass der Winkel der Schrägfläche 121, 1215 122, 122' 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.

[0059] Eine Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche an einer Substratbehandlungsvorrichtung 1 jeweils an zwei vonei- nander wegweisenden Seiten der Substratbehandlungsvorrichtung 1, wobei ein von einem ersten Wickel 3 abgezogenes Substrat 2 durch eine erste Anordnung von zumindest zwei Spaltbegrenzungskörpern 110, 1105 111 Hl" in einer Pro- zesskammer 5 der Substratbehandlungseinrichtung 1 einläuft, darin mit Gra- phen, Carbon-Nano-Röhrchen oder einer anderen Beschichtung beschichtet wird, aus einer zweiten Anordnung von zumindest zwei Spaltbegrenzungskör- pern 110, 110'; 111, 111' ausläuft und auf einem zweiten Wickel 3' aufgewickelt wird.

[0060] 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 Prioritäts- Unterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender An- meldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbe- sondere 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 Er- findung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorste- henden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbeson- dere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden kön- nen.

Liste der Bezugszeichen

1 Substratbehandlungseinrich- 16 zweite Reflektorplatte

tung, Reaktorgehäuse 17 erste Reflektorplatte

2 Substrat 18 Distanzhülse

3 Wickel 19 Spalt

3' Wickel 20 Schlitz

4 Umlenkrolle 21 Bohrung

4' Umlenkrolle 22 Bohrung, Durchtrittsbohrung

5 Prozesszone 23 Ausnehmung

5' Eintrittsbereich 24 Verbindungssteg

5" Austrittsbereich 25 Stange

6 Gaseinlass 26 gasgespülte Zone

6' Gaszuleitung 110 Spaltbegrenzungskörper

7 Gasauslass HO' Spaltbegrenzungskörper

7' Gasableitung 111 Spaltbegrenzungskörper

8 Heizwendel 111' Spaltbegrenzungskörper 8' Heizwendel 112 Spalt

9 Liner-Rohr 113 Verschlussplatte

10 Diffusionsbarriere 113' Verschlussplatte

11 Führungselement 114 Grundkörper

12 Eintritts Öffnung, Spalt 114' Grundkörper

12' Austrittsöffnung, Spalt 115 Spaltwand (Gasaustrittsfläche)

13 Verschlussplatte 115' Spaltwand (Gasaustrittsfläche)

14 vierte Reflektorplatte, Schei- 116 Gasaustrittsöffnung

telelement 116' Gasaustrittsöffnung

14' Scheitellinie 117 Gas verteilkammer

15 dritte Reflektorplatte, Schei- 117' Gas verteilkammer

telelement 118 Dichtschnur

15' Scheitellinie 118' Dichtschnur Ringnut 130 Kupplungsglied

' Ringnut 130' Kupplungsglied

Abdeckung

' Abdeckung

Schrägfläche w Spaltweite

' Schrägfläche w' Spaltweite

Schrägfläche

' Schrägfläche

Stellschraube S Spalterstreckungsrichtung Gaszuleitung

' Gaszuleitung

Befestigungsschraube

' Befestigungsschraube

Langloch

' Langloch

Gewindebohrung, Innenge- winde

' Gewindebohrung, Innenge- winde

Gewindebohrung, Innenge- winde

' Gewindebohrung, Innenge- winde

Ausnehmung