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Title:
APPARATUS FOR COATING A MULTIPLICITY OF SUBSTRATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/175372
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an apparatus for coating a multiplicity of substrates, wherein the multiplicity of substrates (S1, S2, S3,... SN) are arranged on a holding device (H), wherein the apparatus has a coating source (Q1, Q2,... QM), wherein the holding device (H) secures the multiplicity of substrates (S1, S2, S3,... SN) such that they are coated in a direct line from the coating source (Q1, Q2,... QM) wherein an adjustable shutter (SH1, SH2, SH3... SHK) allows a choice to be made as to which substrates of the multiplicity of substrates (S1, S2, S3,... SN) can be coated, wherein the shutter (SH1, SH2, SH3,... SHK) interrupts the direct line between the substrate and the coating source, wherein the number of substrates (S1, S2, S3,... SN) chosen can be varied by the shutter (SH1, SH2, SH3... SHK).

Inventors:
SCHERSCHLICHT RÜDIGER (DE)
RADÜNZ STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/056525
Publication Date:
September 19, 2019
Filing Date:
March 15, 2019
Export Citation:
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Assignee:
RODENSTOCK GMBH (DE)
International Classes:
C23C14/04; C23C14/50
Foreign References:
CH650028A51985-06-28
US20040021967A12004-02-05
US4022939A1977-05-10
US20030132107A12003-07-17
Attorney, Agent or Firm:
SCHMELCHER, Thilo (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Vorrichtung zur Beschichtung einer Vielzahl von Substraten, wobei die Vielzahl von Substraten (Si, S2, S3, ... SN) auf einer Halteeinrichtung (H) angeordnet werden, wobei die Vorrichtung eine Beschichtungsquelle (Qi, Q2, ... QM) aufweist, wobei die Halteeinrichtung (H) die Vielzahl von Substraten (S1, S2, S3, ... SN) SO haltert, dass sie von der Beschichtungsquelle (Qi, Q2, ... QM) aus in einer direkten Linie beschichtet werden können, wobei durch einen einstellbaren Shutter (SH1, SH2, SH3 ... SH«) ausgewählt werden kann, welche Substrate der Vielzahl von Substraten (S1, S2, S3 ... SN) beschichtet werden kann, wobei der Shutter (SH1, SH2, SH3 ... SHK) die direkte Linie zwischen Substrat und Beschichtungsquelle unterbricht, wobei die Zahl der ausgewählten Substrate (S-i , S2, S3, ... SN) durch den Shutter (SH1, SH2, SH3 ... SHK) veränderlich ist..

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (H) als auch der Shutter (SH1, SH2, SH3 ... SHK) innerhalb der Vorrichtung gedreht werden können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (H) als auch der Shutter (SH1, SH2, SH3 ... SHK) innerhalb der Vorrichtung synchron gedreht werden können.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der ausgewählten Substrate (S1, S2, S3, ... SN) insbesondere unter Vakuum veränderlich ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Shutter (SH1, SH2, SH3 ... SHK) und die Halteeinrichtung (H) von einem gemeinsamen Antrieb gedreht werden können.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Shutter (SH1, SH2, SH3 ... SHK) und der Halteeinrichtung (H) Positionierungselemente (SHP, HP) angeordnet sind. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Shutter (SH1 , SH2, SH3 ... SHK) relativ zu einem Substrat zumindest eine teilweise Überdeckung bereitstellt, sodass zumindest für die teilweise überdeckten Teile die direkte Linie zwischen dem Substrat und Beschichtungsquelle unterbrochen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung ein Kalottensegment ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsquelle (Qi, Q2, ... QM) ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend: Sputtern, insbesondere DC-Sputtern, HF-Sputtern, lonenstrahlsputtern, Magnetronsputtern, reaktives Sputtern, chemische Gasphasenabscheidung, plasmaunterstütztes CVD, hot-wire CVD oder catalytic CVD, Niederdruck-CVD, metal organic CVD, physikalische Gasphasenabscheidung, thermisches Verdampfen, Elektronenstrahlverdampfen, Laserstrahlverdampfen, Lichtbogenverdampfen,

Molekularstrahlepitaxie, ionenstrahlgestützte Deposition, lonenplattieren, ICB-Technik

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsprozess gerichtet ist.

Description:
Vorrichtung zur Beschichtung einer Vielzahl von Substraten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschichtung einer Vielzahl von Substraten.

Hintergrund der Erfindung

Linsen und Gläser, allgemeiner als Substrate bezeichnet, werden aus zahlreichen Gründen mit Beschichtungen versehen. Dabei werden Linsen als transparente Elemente mit Abbildungseigenschaften und Gläser allgemein als transparente Elemente ohne Abbildungseigenschaften, z.B. Flachgläser, Displays, etc. verstanden. Eine beispielhafte Beschichtung ist eine Antireflex-Beschichtung. Solche Beschichtungen werden häufig in Beschichtungsanlagen vorgenommen. Dort werden die zu beschichtenden Substrate auf einem Halter aufgebracht.

Für Beschichtungen selbst ist es notwendig entsprechende atmosphärische Bedingungen zu schaffen. Hierzu wird die Beschichtungsanlage zunächst evakuiert und gegebenfalls wird für einen PVD/CVD-Prozess (Physical Vapour Deposition (engl.) physikalische Gasphasenabscheidung; Chemical vapour deposition (engl.), CVD chemische Gasphasenabscheidung) ein Gas- oder Gasgemisch zugeführt.

Anschließend wird durch geeignete (Beschichtungs-) Techniken wie Sputtern, PVD, CVD, etc. Material von einer Quelle hin zu den Substraten befördert.

Eine beispielhafte Vorrichtung zur Dünnfilmbeschichtung ist aus der US Patentanmeldung US 2003 / 132 107 A1 bekannt. Dort wird eine Anlage aufgezeigt, die zur Beschichtung von Substraten geeignet ist und die eine verbesserte Gleichförmigkeit der Beschichtung zur Verfügung stellen soll.

Sowohl der Evakuierungsschritt als auch der Beschichtungsschritt sind zeitaufwändig. Beispielsweise muss für den Evakuierungsschritt ein Zeitraum von circa 25 min eingeplant werden. Für einen beispielhaften Beschichtungsschritt müssen weitere 30-35 min eingeplant werden. Zur Entnahme der beschichteten Substrate muss die Beschichtungsanlage belüftet werden.

Im Vergleich dazu sind die Schritte des Bestückens und Entnehmens von Substraten zeitlich untergeordnet.

Werden nun aber vergleichsweise kleine Mengen von Substraten mit unterschiedlichen Beschichtungen benötigt, so muss für jeden Typ der Beschichtung ein eigener Vorgang gestartet werden. D.h. unterschiedliche Beschichtungen können z.B. in einer Vorrichtung wie in der der US Patentanmeldung US 2003 / 132 107 A1 nur nacheinander oder parallel in verschiedenen Beschichtungsanlagen hergestellt werden. Während die erste Lösung zeitlich unattraktiv ist, ist die zweite Lösung sehr teuer, da eine Vielzahl von Beschichtungsanlagen angeschafft werden müssten.

Ausgehend von dieser Situation ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die es erlaubt eine Vielzahl von Substraten mit unterschiedlichen Beschichtungen in zeitlich verbesserter und somit kostengünstigerer weise zur Verfügung zu stellen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Beschichtung einer Vielzahl von Substraten, wobei die Vielzahl von Substraten auf einer Halteeinrichtung angeordnet werden, wobei die Vorrichtung eine Beschichtungsquelle aufweist, wobei die Halteeinrichtung die Vielzahl von Substraten so haltert, dass sie von der Beschichtungsquelle aus in einer direkten Linie beschichtet werden können, wobei durch einen einstellbaren Shutter ausgewählt werden kann, welche Substrate der Vielzahl von Substraten beschichtet werden kann, wobei der Shutter die direkte Linie zwischen Substrat und Beschichtungsquelle unterbricht. Mittels der Erfindung ist es nunmehr möglich eine Vielzahl von Substraten mit unterschiedlichen Beschichtungen in zeitlich verbesserter und somit kostengünstiger Weise zur Verfügung zu stellen. D.h. Substrate können selektiv (zeitlich als auch räumlich) abgeschirmt werden. Hierdurch wird die Flexibilität erhöht.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Halteeinrichtung als auch der Shutter innerhalb der Vorrichtung gedreht werden.

Hierdurch kann die Schichtdicke auf den Substraten gleichmäßiger hergestellt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Halteeinrichtung als auch der Shutter innerhalb der Vorrichtung synchron gedreht werden.

Hierdurch kann die Schichtdicke auf den Substraten gleichmäßiger hergestellt werden, während eine Anzahl von Substraten von einer (weiteren) Beschichtung geschützt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Zahl der ausgewählten Substrate unter Vakuum veränderlich. D.h. im Laufe des Prozesses können Substrate selektiv (zeitlich als auch räumlich) abgeschirmt werden. Hierdurch wird die Flexibilität weiter erhöht.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden der Shutter und die Halteeinrichtung von einem gemeinsamen Antrieb gedreht werden.

Hierdurch kann eine zeitlich abgestimmte Bewegung der einzelnen Teile in einem Gehäuse als auch gegeneinander zur Verfügung gestellt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind an dem Shutter und der Halteeinrichtung Positionierungselemente angeordnet.

Mittels dieser Elemente kann sichergestellt werden, dass bestimmte Relativpositionen zueinander unabhängig von einer Bewegung erreicht und gehalten werden können.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung stellt der Shutter relativ zu einem Substrat zumindest eine teilweise Überdeckung bereit, sodass zumindest für die teilweise überdeckten Teile die direkte Linie zwischen dem Substrat und der Beschichtungsquelle unterbrochen ist.

In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Halteeinrichtung ein Kalottensegment. D.h. auch herkömmliche Beschichtungsanlagen können ohne weiteres nachgerüstet werden.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Beschichtungsquelle eine Sputterquelle D.h. auch herkömmliche Beschichtungsanlagen können ohne weiteres nachgerüstet werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren. Nachfolgend wird die Erfindung näher unter Bezug auf die Figuren erläutert. In diesen zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Halteeinrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Shutters gemäß Ausführungsformen der Erfindung, Fig. 3 eine schematische Darstellung von Positionierungselementen gemäß Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung von Drehachsen und Verrastungen gemäß Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Halteeinrichtung und eines Shutters gemäß Ausführungsformen der Erfindung, und

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Seitenriss.

Ausführliche Beschreibung

Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.

Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen werden. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. Insofern ist die Verwendung der Wörter„ein“, „eine“ und „eines“ nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausführungsform zumindest eine Entität verwendet wird.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Beschichtung einer Vielzahl N von Substraten S 1 , S2, S 3 , ... S N zur Verfügung gestellt. Die genaue Anzahl N ist dabei für das Verständnis der Erfindung ohne Belang. Substrate im Sinne der Erfindung sind zumindest Gläser und Linsen. Dabei werden Linsen als transparente Elemente mit Abbildungseigenschaften und Gläser allgemein als transparente Elemente ohne Abbildungseigenschaften, z.B. Flachgläser, Displays, etc. verstanden.

Die Vielzahl von Substraten Si, S2, S 3 , ... S N wird auf einer Halteeinrichtung H angeordnet. Anordnen kann dabei ein Einlegen in Öffnungen, wie in Fig.6 angedeutet, und/oder ein aktives befestigen sein. Die Halteeinrichtung H ist in den Figuren vereinfacht scheibenförmig dargestellt. Prozesstechnisch können z.B. für die Verdampfung von Materialien und oder die vergrößerte Fläche zur Bedampfung andere Formen geeigneter sein, z.B. kann die Halteeinrichtung H auch kalottenförmig, insbesondere kugelförmig oder parabeloid oder ellipsoid, ausgestaltet sein.

Weiterhin weist die Vorrichtung mindestens eine Beschichtungsquelle Qi, Q 2 , ... Q M auf.

Auch hier gilt, dass die genaue Anzahl M für das Verständnis der Erfindung ohne Belang ist. Beschichtungsquelle ist dabei auch breit zu verstehen, so können unterschiedlichste Formen der Beschichtungsquelle bzw. Beschichtungs- und Funktionalisierungsmethoden (wie z. B. Atmosphärenplasma etc.) vorgesehen sein, z.B. Sputtern, insbesondere DC-Sputtern, HF- Sputtern, lonenstrahlsputtern, Magnetronsputtern, als auch reaktives Sputtern, chemische Gasphasenabscheidung (CVD), plasmaunterstütztes CVD, hot-wire CVD oder catalytic CVD, Niederdruck-CVD, metal organic CVD, physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), insbesondere thermisches Verdampfen, Elektronenstrahlverdampfen (engl electron beam evaporation), Laserstrahlverdampfen (engl pulsed laser deposition, pulsed laser ablation), Lichtbogenverdampfen (engl arc evaporation, Arc-PVD), Molekularstrahlepitaxie (engl molecular beam epitaxy), ionenstrahlgestützte Deposition (engl ion beam assisted deposition, IBAD), lonenplattieren, ICB-Technik (engl ionized duster beam deposition, ICBD). Diese Verfahren können auch in einer Vorrichtung kombiniert zum Einsatz kommen, um Schichten und/oder Schichtfolgen zu erzeugen.

Besonders bevorzugt werden gerichtete Beschichtungsprozess verwendet.

Die Halteeinrichtung H haltert die Vielzahl von Substraten S 1 , S 2 , S3, ... SN SO, dass sie von der Beschichtungsquelle Qi, Q 2 , ... Q M aus in einer direkten Linie beschichtet werden können.

Allerdings kann die Beschichtung selektiv verhindert bzw. erlaubt werden. Hierzu dient ein einstellbarer Shutter bzw. eine Vielzahl von einstellbaren Shuttern SH 1 , SH 2 , SH 3 ... SHK. Mittels des Shutters kann ausgewählt werden, welche Substrate der Vielzahl von Substraten S 1 , S 2 , S3 ... SN beschichtet werden können, indem der Shutter SH 1 , SH 2 , SH3 ... SHK die direkte Linie durch Einbringung einer (physikalischen) Barriere zwischen Substrat und Beschichtungsquelle unterbricht.

Beispielsweise ist der Shutter SHi in Figur 6 so eingestellt, dass Substrat Si beschichtet werden kann, während eine Beschichtung des Substrates S2 verhindert wird.

Der Shutter SH kann z.B. ein Kreissegment abdecken. Durch geeignete Prozessführung kann nun z.B. ein Teil von Substraten abgedeckt werden, sodass z.B. ein Teil der Substrate weniger lang beschichtet wird. Beispielsweis kann der Shutter SH in einem Zeitabschnitt gegenüber dem Halter H rotieren, sodass alle Substrate eine gleiche Menge aufgedampftes Material empfangen können, während in einem anderen Zeitabschnitt bestimmte Substrate verdeckt bleiben, so dass keine weitere Bedampfung erfolgen kann. Durch die Größe des Shutters wird dann die Anzahl der Substrate bestimmt, die von der (weiteren) Beschichtung ausgenommen sind. So können z.B. unterschiedliche Schichtdicken oder unterschiedliche Schichtfolgen bereitgestellt werden. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass der Shutter aus einzelnen Segmenten besteht, die so gegeneinander verschoben werden können, dass z.B. unterschiedlich große Anzahlen überdeckt werden können. Beispielsweise kann der Shutter SH in drei in etwa gleich große Viertelkreissegemente unterteilt sein, die nebeneinander, überlappend oder übereinander angeordnet sein können. Dann kann je nach Stellung des Shutters die Schichtdicke für eine erste Anzahl unterschiedlich zur Schichtdicke für eine zweite Anzahl unterschiedlich zur Schichtdicke für eine dritte Anzahl usw. eingestellt werden.

In einer Ausführungsform der Erfindung können die Halteeinrichtung H als auch der Shutter SH1, SH2, SH3 ... SHK innerhalb der Vorrichtung gedreht werden.

Somit kann eine gleichmäßigere Bedampfung der Substrate erreicht werden, wodurch die Qualität der Beschichtung gesteigert werden kann.

Für die Verbesserung der systembedingten Homogenität kann alternativ oder zusätzlich auch eine Verteilerblende verwendet werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Halteeinrichtung H als auch der Shutter SHi, SH 2 , SH 3 ... SHK innerhalb der Vorrichtung synchron gedreht werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass wie in Figur 4 gezeigt, um eine gemeinsame Drehachse D beide Elemente gedreht werden, wobei z.B. der Shutter durch Einlegen einer Sperre SP lösbar mit der Drehachse verbunden wird. Damit kann der Shutter zum einen relativ zur Halteeinrichtung H fixiert werden und kann z.B. synchron mit der Halteeinrichtung H gedreht werden, wodurch die Abschattung von bestimmten Substraten realisierbar ist, oder aber die Halteeinrichtung kann frei gegenüber dem Shutter SH verdreht werden, wodurch über einen längeren Zeitraum die Substrate gleichmäßig bedampft werden.

Obwohl durch die Abschattung von einzelnen Substraten unter Umständen die Beschichtungszeiten verlängert werden, ergibt sich auf Grund der zeitlich langen Vor- und Nachbereitungszeiten ein zeitlicher Vorteil bei erhöhter Flexibilität.

Wie bereits zuvor beschrieben kann die Zahl der ausgewählten Substrate S1 , S 2 , S3, ... S N veränderlich sein. Dabei kann zum einen vorgesehen sein, dass der Shutter SH zu Beginn entsprechend ausgestaltet wird, alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Zahl der ausgewählten Substrate S 1 , S 2 , S3, ... S N insbesondere auch unter Vakuum veränderlich ist. In letzterem Fall steigt die Flexibilität auch in Bezug auf die Beschichtungen erheblich an.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Shutter SH 1 , SH 2 , SH 3 ... SHK und die Halteeinrichtung H von einem gemeinsamen Antrieb gedreht werden. Ein gemeinsamer Antrieb erlaubt es mit wenigen mechanischen Mitteln eine synchrone Bewegung von Shutter und Halteeinrichtung H bereitzustellen.

In einer Ausführungsform, welche beispielhaft in einem Aspekt in Figur 3 gezeigt ist, sind an dem Shutter SHi, SH 2 , SH 3 ... SHK und der Halteeinrichtung H Positionierungselemente SHP, HP angeordnet. Zur Erleichterung haben die entsprechenden Positionierungselemente eine gleichartige Füllung. ln einer Ausführungsform, welche beispielhaft in Figur 5 gezeigt ist, kann vorgesehen sein, dass der Shutter SH1, SH2, SH3 ... SHK relativ zu einem Substrat zumindest eine teilweise Überdeckung bereitstellt, sodass zumindest für die teilweise überdeckten Teile die direkte Linie zwischen dem Substrat und Beschichtungsquelle unterbrochen ist. Beispielsweise ist in Figur 5 am Shutter SH1 eine dreieckige Spitze auf der linken Seite dargestellt. Befindet sich diese (zumindest zeitweise) über einem Substrat, so wird auf dem stärker beschatteten Bereich weniger Material aufgedampft werden. Hierdurch können Beschichtungsverläufe erzeugt werden.

Der Shutter kann auch in mehrere Teile zergliedert sein. Beispielsweise können unterschiedliche Kreis- bzw. Ringsegmente einen Shutter bilden. Beispielsweise kann wie in Figur 5 gezeigt, ein äußerer Shutter SH1 nur ein Viertel in der dargestellten Stellung von allen Substraten überdecken, während der innere Shutter SH3 drei Viertel der inneren Substrate überdeckt. Durch Verdrehen der Shutter können so unterschiedliche Einstellungen zur Überdeckung erreicht werden. Natürlich können auch die einzelnen Shutter wieder segmentiert sein, sodass die einzelnen Segmente nebeneinander, überlappend oder übereinander angeordnet sein können.

Ein beispielhaftes Gesamtsystem sei nachfolgend nochmals dargestellt.

Ein kalottenartiges Halteelement H wird mit den zu beschichtenden Substraten Si, S2, S3 ... SN bestückt. Ein Teil der Substrate wird mit einem segmentierten Teil Shutter SH abgedeckt. Shutter SH1, SH2, SH3 ... SHK ist entweder mechanisch, aber veränderbar an das drehbare Halteelement H angekoppelt oder dreht sich selbstständig synchron mit dem Halteelement H.

Wenn der Shutter SH1 zum Beispiel in vier gleiche Segmente unterteilt ist und 3/4 des Halteelements H abdeckt, so lassen sich vier verschiedene Prozesse in einem Durchgang beschichten. Der Shutter SH1 lässt z.B. ein Viertel des bestückten Halteelements H offen. Im jetzt ablaufenden ersten Beschichtungsprozess bleibt der Shutter SH1 relativ zum Halteelement H immer in dieser gleichen Position zum Halteelement H. Wenn der erste Beschichtungsprozess beendet ist, dann dreht sich der Shutter SH1 für den zweiten Beschichtungsprozess relativ zum Halteelement H um ein Viertel weiter und beginnt mit dem zweiten Beschichtungsprozess, usw. Wenn vier Beschichtungsprozesse abgelaufen sind, dann besteht die Möglichkeit für alle vier Substrate am Schluss eine einheitliche Behandlung (zum Beispiel Plasmanachbehandlung oder Pflegeschicht) aufzubringen. In diesem Fall wird der Shutter SHi von der Drehbewegung des Halteelements H entkoppelt. Der Shutter SHi bleibt unbewegt stehen und das Halteelement H dreht sich alleine.

Um für einen einheitlichen Verfahrensschritt den Material- als auch Zeitverbrauch gering zu halten, wäre es denkbar, den Shutter SHi segmentweise wie einen Fächer umzusetzen. Die einzelnen Fächer-Segmente wären einzeln ansteuerbar und könnten im Falle eines einheitlichen Verfahrensschrittes übereinander gefahren werden. Je nach Realisierung wird damit die abgeschattete Fläche von 3/4 im obigen Beispiel auf die Fläche von einem Shuttersegment von 1/4 reduziert.

Je kleiner die Segmentierung ist, desto mehr verschiedene Prozesse lassen sich in einem Durchgang beschichten. Die Größe der Segmentierung kann dabei abhängig vom gewählten Grad der Freiheit, dem Anlagentyp, der Substrate, den Beschichtungsquellen oder anderen Parametern abhängen und dem Fachmann sind insoweit keine Grenzen gesetzt.

Um eine seitliche Bedampfung zwischen Shutter SHi, SH2, SH3 ... SH K und Halteelement H, d.h. um eine seitliche Bedampfung der abgedeckten Substrate zu verhindern, sind verschiedene Wege gangbar. Eine Möglichkeit wäre die Segmente des Shutter SHi, SH2, SH3 ... SH K mit Abweiserblenden zu versehen und/oder zusätzlich Einlegeelement der einzelnen Substrate ebenfalls mit seitlichen Abweiserblenden zu versehen. D.h. Substrate können in ein Einlegeelement, z.B. ein Einlegering, gehalten werden, das seitlich überragend zumindest abschnittsweise eine kragenförmige Ausstülpung aufweist. Diese (abschnittsweise) kragenförmige Ausstülpung kann dann für eine seitliche Bedampfung eine physikalische Barriere darstellen. Beispielsweise kann ein solches Einlegeelement in eine Öffnung entsprechend S1 .4 im Halteelement H eingesetzt werden. In aller Regel muss dann die Öffnung im Halteelement H leicht größer als das betreffende Substrat ausgeformt sein, sodass das Einlegelement in der Öffnung aufgenommen werden kann. Die Position des Halteelements H relativ zum Shutter SHi, SH2, SH3 ... SHi< kann mechanisch aber veränderbar an das drehbare Halteelement H angekoppelt sein. Der Shutter SHi weist eine Drehhülse (bevorzugt innerhalb der Beschichtungskammer) auf. Das Halteelement H dreht sich wie bisher und der Shutter SHi wird in die Drehbewegung eingehängt. Hierfür ist der Shutter SHi mit Aussparungen, z. B. vier Aussparungen (für vier Segmente) versehen. Diese Aussparungen können auch konisch sein, um das Einrasten zu erleichtern. In der hohlen Drehachse des Shutter SHi dreht sich das Halteelement H um die Drehachse D. Der Antrieb des Halteelementes H kann wie bisher über Getriebe und Motor umgesetzt sein, aber auch andere Lösungen sind denkbar. D.h. der Shutter SHi dreht sich passiv mit. Für eine Positionsveränderung des Shutters relativ zum Halteelement H bleibt der Shutter SHi stehen und das Haltelement H wird angehoben, entsprechend für die neue Position weitergedreht und wieder abgesenkt. Damit sind der Shutter SHi und das Halteelement H für den nächsten Prozess wieder gekoppelt.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Shutter SHi sich selbstständig synchron mit der Halteeinrichtung H dreht. D.h. sowohl das Halteelement H als auch der Shutter SHi verfügen über einen eigenen logischen Antrieb. Natürlich können die beiden logischen Antriebe auch mittels eines gemeinsamen physikalischen Antriebs realisiert sein, z.B. über ein Getriebe. Eine Ausführung ist die separate Ansteuerung von Halteelement H und Shutter SHi mit jeweils eigenem Motor mit Getriebe. Eine alternative Ausführung wäre ein Motor für beide, d.h. ein und derselbe Motor für das Halteelement H und den Shutter SHi mit intelligentem Getriebe zum synchronen Antrieb von Halteelement H und Shutter SHi.

Um eine hohe Präzision bei der relativen Positionierung von Halteelement H und Shutter SHi zu erreichen, können Schrittmotoren verwendet werden. Alternativ hierzu können Positionsschalter vorgesehen sein.

In einer möglichen Ausführungsform der Positionsschalter - siehe Figur 3 - besitzt das Halteelement H selbst kleine Zapfen- in Figur 3 als Dreieck HP dargestellt, in welche ein Positionsschalter SHP des Shutters - in Figur 3 als oberes Gegenstück mit dreieckiger Ausnehmung dargestellt - einrasten können. Die Positionsschalter können elektrisch sein und ein Signal abgeben, wenn sie in ihrer Ruheposition (dunkel im Vordergrund dargestellt) sind und wenn sie diese verlassen (hell im Hintergrund dargestellt). Sofern die Ruheposition wieder erreicht ist, d.h. wenn der Shutter SHi unter dem Halteelement H positioniert ist, wird die Drehbewegung gestoppt. Auf diesem Weg ist es möglich, den Shutter SHi in der oben beschriebenen Weise nach Abschluss eines Vorganges um eine genau definierte Drehung (hier im Beispiel 1/4 Drehung) weiterzudrehen. Dies ist nur eine mögliche Ausführungsform der Positionsschalter; weitere Ausführungen (z.B. Kugelgelenk mit Feder etc.) sind ebenfalls denkbar. Elektrische Signale der Positionsschalter können ähnlich wie bei der Schwingquarz- Einheit aus der Vakuumkammer geführt werden.

Bisher dauerte eine einseitige Beschichtung grob gemittelt zwischen 75 bis 85 min (abhängig vom Beschichtungssystem der Anlage). D.h. als reine Beschichtungszeit beispielsweise für vier Seiten werden aktuell zwischen 300 bis 340 min benötigt. Mit der Anwendung des hier beschriebenen Gesamtsystems dauert eine Beschichtung von vier verschiedenen Beschichtungen rund 160 min.

An den Shutter SHi (und auch an die anderen Shuttern) können, wie beispielsweise in Bild 5 gezeigt, definierte Blenden in einer beliebigen Geometrie ringabhängig angeordnet sein. Diese weiteren Blenden können fix oder beweglich sein. Wird jetzt der Shutter SHi nicht gedreht (steht also fix an einer Position) und das Haltelement H gleichzeitig gedreht, so werden durch die beschriebene Blendenkonfiguration Schichten mit graduellem Dickenverlauf (Gradientenschichten) über das Substrat aufgebracht.

Hierdurch können z. B. graduelle unterschiedliche Reflexhöhen im UV Bereich (Verschiebung des UV Peaks durch Dickenänderung), ein gradueller Verlauf von Verspiegelung zu Entspiegelung oder die gezielte graduelle Einbringung von Absorption um einen Transmissionsgradienten auf die Gläser aufgebracht werden. Die Kombination aus unterschiedlichen Gradienten in Richtung und Stärke für Vorder- und Rückseite der Substrate ist ebenso umsetzbar und ermöglicht Verläufe, wie sie bisher selbst mit der konventionellen Färbetechnologie (Tauchbad etc.) nicht umsetzbar sind.