aus Druckmedium auf ein Substrat

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen einer Struktur aus Druckmedium auf ein Substrat nach den Oberbegriffen der Ansprü che 1 und 10.

Zum Aufbringen einer Struktur aus Druckmedium auf ein Substrat sind Rotati onsdruckverfahren bekannt. Bei solchen Verfahren wird mittels einer Druckme- dium-Zuführeinheit Druckmedium zu einem Transferzylinder zugeführt und das Druckmedium von dem Transferzylinder mittelbar oder unmittelbar auf ein Sub strat übertragen, um die Struktur aus Druckmedium auf dem Substrat auszubil den. Zum Ausbilden der Struktur werden hierbei strukturierte Bereiche auf einer Druckform , beispielsweise erhöhte Bereiche im Hochdruck- oder Flexodruckver fahren, vertiefte Bereiche im Tiefdruckverfahren oder geöffnete Bereiche eines Gewebes im Durchdruck- oder Siebdruckverfahren mit hoher Reproduzierbarkeit präzise auf eine vorbestimmte Position auf dem Substrat übertragen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einsatzbereich der vorbekannten Rotationsdruckverfahren zu erweitern.

Gelöst ist diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Struktur aus Druckmedium auf dem Substrat gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfah ren zum Aufbringen einer Struktur aus Druckmedium auf ein Substrat gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen An sprüchen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt zur Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens, insbesondere einer bevorzugten Ausführungsform hiervon, ausgebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt zur Durch- führung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere einer bevor zugten Ausführungsform hiervon, ausgebildet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Bedarf an Druckverfahren besteht, welche Strukturen aus Druckmedium auf ein Substrat aufbringen, welche eine Mehrzahl parallel voneinander beabstandeter Linien aufweisen. Solche Linien- und/oder Gitterstrukturen sind für eine Vielzahl von Funktionalitäten wünschenswert, beispielsweise zur Herstellung von Leiterbah nen für elektrischen Strom auf einem Substrat, Bahnen aus Druckmedium mit Dotierstoffen, um in einem Substrat, insbesondere einem Halbleitersubstrat, li nienartige Dotierbereiche auszubilden, das Ausbilden von Isolationsstrukturen oder Barrierestrukturen oder das Ausbilden von Lichtleitern.

I nsbesondere das Aufbringen von Druckmedium auf Halbleitersubstrate oder Substrate, welche mit Halbleiterschichten beschichtet sind, ist bei der Herstel lung von elektronischen Bauelementen und insbesondere bei der Herstellung von photovoltaischen Solarzellen von großem I nteresse. H ier sind insbesondere zur Kostenreduzierung eine hohe Druckgeschwindigkeit und somit ein hoher Durchsatz wünschenswert.

Es ist bekannt, mittels Dispenseinheiten parallele Linien von Druckmedium auf ein Substrat auszugeben. Hierbei können mehrere Dispenseinheiten parallel nebeneinander angeordnet sein oder eine Dispenseinheit eine Düse mit einer Mehrzahl nebeneinander angeordneten Öffnungen aufweisen, sodass gleichzei tig eine Mehrzahl von Druckmediumlinien mittels einer Dispenseinheit ausgege ben werden kann. Bisher wurde davon ausgegangen, dass die unmittelbare Ausgabe von Druckmedium aus der Dispenseinheit auf das Substrat die schnellste und kostengünstigste Lösung darstellt.

U ntersuchungen der Anmelderin zeigen jedoch, dass insbesondere bei Beginn und Ende des Druckverfahrens, d. h. am Anfangspunkt einer Linie aus Druck medium sowie am Endpunkt einer solchen Druckmediumlinie technisch große Herausforderungen bestehen, um insbesondere bei Hochgeschwindigkeits- Dispensionsprozessen den Anfangs- und Endpunkt der Druckmediumlinie exakt zu definieren. I nsbesondere stellt es eine hohe technische Herausforderung dar, bei Ausgabe einer Mehrzahl paralleler Linien diese mit exakt gleicher Länge und auf einer gemeinsamen Linie liegenden Anfangspunkten sowie auf einer hierzu parallelen gemeinsamen Linie liegenden Endpunkten auszugeben.

Die vorliegende Erfindung sieht daher eine Kombination von Rotationsdruck und Dispensdruck vor:

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen einer Struktur aus Druckme dium auf ein Substrat weist einen drehbaren Transferzylinder, eine Druckmedi- um-Zuführeinheit und eine Substrat-Zuführeinheit auf. Die Druckmedium- Zuführeinheit ist ausgebildet, Druckmedium zu dem Transferzylinder zuzufüh ren. Die Vorrichtung ist ausgebildet, Druckmedium mittelbar oder unmittelbar von dem Transferzylinder auf das mittels der Substrat-Zuführeinheit zugeführte Substrat zu übertragen, um die Struktur aus Druckmedium auf dem Substrat auszubilden.

Wesentlich ist, dass die Druckmedium-Zuführeinheit eine Dispenseinheit mit einer Mehrzahl von Ausgabeöffnungen für Druckmedium aufweist, wobei die Dispenseinheit mit dem als Dispens-Transferzylinder ausgebildeten Transferzy linder zusammenwirkend ausgebildet ist, um gleichzeitig eine Mehrzahl parallel und voneinander beabstandeter Druckmediumlinien von Druckmedium auf den Dispens-Transferzylinder aufzubringen. Weiterhin weist die Vorrichtung zumin dest eine Längenbegrenzungseinheit auf, welche ausgebildet ist, die Länge der mittels der Dispenseinheit erzeugten Druckmediumlinien auf den Dispens- Transferzylinder und/oder einem weiteren Transferzylinder der Vorrichtung zu begrenzen.

Die vorliegende Erfindung ist in der Erkenntnis der Anmelderin begründet, dass grundsätzlich das Verwenden einer Dispenseinheit mit einer Mehrzahl von Aus gabeöffnungen zum Erzeugen einer Mehrzahl paralleler, voneinander beabstan deter Linien aus Druckmedium vorteilhaft ist. Das Problem von U ngenauigkeiten hinsichtlich der Anfangs- und Endpunkte der Druckmediumlinien (auch„Start- Stopp-Problematik“ genannt) wird erfindungsgemäß gelöst, indem die Druckme diumlinien mittels der Dispenseinheit lediglich mittelbar, über zumindest den Dispens-Transferzylinder auf das Substrat übertragen werden und eine Längen begrenzungseinheit für eine Längenbegrenzung der Druckmediumlinien auf dem Dispens-Transferzylinder und/oder einem weiteren Transferzylinder verwendet wird.

H ierdurch werden die hohe Druckgeschwindigkeit und der hohe Durchsatz, wel cher mit Dispenseinheiten erzielt werden kann, nicht verringert, da auch das Rotationsdruckverfahren an sich für hohe Druckgeschwindigkeiten geeignet ist. I nsbesondere ist es jedoch nicht notwendig, eine exakte Länge der Druckmedi umlinien dadurch zu erzielen, dass die Ausgabe von Druckmedium aus der Dis penseinheit mit hoher Genauigkeit gestartet und gestoppt wird. Durch das zu sätzliche Vorsehen der Längenbegrenzungseinheit wird somit mit einer zusätzli chen Einheit die Start-Stopp-Problematik gelöst oder zumindest hieraus resultie rende Längenungenauigkeiten erheblich verringert.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbringen einer Struktur aus Druckme dium auf ein Substrat weist folgende Verfahrensschritte auf:

A. Aufbringen von Druckmedium auf einen drehbaren Transferzylinder und

B. M ittelbares oder unmittelbares Ü bertragen des Druckmediums von dem Transferzylinder auf das Substrat (9),

Wesentlich ist, dass im Verfahrensschritt A das Druckmedium mittels Dispensen in einer Mehrzahl paralleler und voneinander beabstandeter Druckmediumlinien auf den als Dispens-Transferzylinder ausgebildeten Transferzylinder aufge bracht wird und dass mittels einer Längenbegrenzungseinheit die Länge der Druckmediumlinien auf dem Dispens-Transferzylinder und/oder einem weiteren Transferzylinder vor Durchführen von Verfahrensschritt B begrenzt wird.

H ierdurch ergeben sich die zuvor genannten Vorteile.

Vorteilhafterweise weist die Längenbegrenzungseinheit zumindest ein Begren zungselement auf, welches auf der Mantelfläche des Dispens-Transferzylinders oder eines weiteren Transferzylinders angeordnet ist, um die Länge der Druck mediumlinien zu begrenzen. Ein solches Begrenzungselement kann als Steg ausgebildet sein, insbesondere ein parallel zu einer Drehachse des Transferzylinders angeordneter Steg. Eben so liegt es im Rahmen der Erfindung, dass nach dem Prinzip des Hochdrucks oder nach dem Prinzip des Tiefdrucks Strukturen auf den Transferzylinder vor gesehen sind, welche das Begrenzungselement aufweisen. I nsbesondere kann ein Rand einer Hochdruckform oder einer Tiefdruckform als Begrenzungsele ment dienen. Besonders vorteilhaft ist es, dass die Längenbeg renzungseinheit zumindest einem Begrenzungselement aufweist, welches auf der Mantelfläche des Dispens-Transferzylinders oder eines weiteren Transferzylinders angeord net ist.

H ierdurch wird in einfacher Weise eine Längenbegrenzung erzielt.

Vorteilhafterweise weist die Längenbegrenzungseinheit zusätzlich zu dem Be grenzungselement ein Abstreifelement auf, welches mit dem Transferzylinder, auf welchem das Begrenzungselement angeordnet ist, zusammenwirkend aus gebildet ist, sodass überschüssiges Druckmedium, insbesondere Druckmedium, welches sich auf dem Begrenzungselement befindet, mittels des Abstreifelemen tes entfernt wird. Ein solches Abstreifelement ist bevorzugt als Rakel ausgebil det, welcher an dem Transferzylinder angeordnet ist, ohne jedoch dessen Dreh bewegung auszuführen, sodass bei Drehen des Transferzylinders durch die Re lativbewegung zwischen Rakel und Transferzylinder ein Abstreifen des über schüssigen Druckmediums erfolgt.

Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung einen zweiten drehbaren Transferzylin der auf, welcher mit dem Dispens-Transferzylinder zusammenwirkend ausgebil det und angeordnet ist, um die Druckmediumlinien zumindest teilweise von dem Dispens-Transferzylinder aufzunehmen und auf das Substrat zu übertragen. H ierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der zweite Transferzylinder eine für die Ü bertragung auf das Substrat optimierte Oberfläche aufweisen kann (z. B. flexib le, elastische Oberfläche für den Druck auf harte, unebene Substrate) während der erste Transferzylinder für die Längenbegrenzung des dispensierten Druck mediums optimiert ist. Vorteilhafterweise weist der zweite Transferzylinder da her eine zu dem ersten Transferzylinder unterschiedliche Oberflächenbeschaf fenheit auf. Insbesondere weist der zweite Transferzylinder bevorzugt eine wei- chere Mantelfläche verglichen mit der Mantelfläche des ersten Transferzylinders auf.

I nsbesondere ist es vorteilhaft, die Längenbegrenzungseinheit mit dem Dispens- Transferzylinder zusammenwirkend auszugestalten und anzuordnen, sodass die Druckmediumlinien in durch die Längenbegrenzungseinheit begrenzter Länge auf den zweiten Transferzylinder übertragen werden.

H ierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Oberflächeneigenschaften beider Zy linder für eine exakte Längenbegrenzung bei der Ü bertragung zwischen beiden Zylindern optimiert werden können.

Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Druckmediumlinien von dem Dispens-Transferzylinder auf den zweiten Transferzylinder übertragen werden und bevorzugt von dem zweiten Transferzylinder auf das Substrat übertragen werden. I nsbesondere ist es vorteilhaft, dass die Längenbegrenzung der Druck mediumlinien an und/oder auf dem zweiten Transferzylinder erfolgt, insbesonde re mittels der Längenbegrenzungseinheit. Hierdurch ergibt sich der Vorteil , dass die Oberflächeneigenschaften des zweiten Zylinders für die Übertragung des Druckmediums auf das Substrat individuell optimiert werden kann.

Der Dispens-Transferzylinder wird bevorzugt um eine Drehachse gedreht, ins besondere mittels eines motorischen M ittels gedreht. Die Mehrzahl der Ausga beöffnungen für Druckmedium der Dispenseinheit sind bevorzugt entlang einer Linie angeordnet. Die Drehachse des Transferzylinders ist bevorzugt parallel zu dieser Linie angeordnet.

I n bevorzugten Ausführungsformen, in welchen die Vorrichtung mehrere Trans ferzylinder aufweist, sind die Drehachsen der Transferzylinder bevorzugt paral lel zu der Drehachse des Dispens-Transferzylinders angeordnet.

Ebenso erfolgt bevorzugt ein Drehen aller Transferzylinder mittels motorischer M ittel. Die Drehrichtung benachbarter Transferzylinder ist bevorzugt gegenläu fig. Vorteilhafterweise weist die Längenbegrenzungseinheit eine Hochdruckform auf, welche auf der Mantelfläche des Dispens-Transferzylinders oder eines weiteren Transferzylinders angeordnet ist, um die Länge der Druckmediumlinien zu be grenzen. I nsbesondere ist es vorteilhaft, dass die Hochdruckform auf der Man telfläche eines zweiten Transferzylinders angeordnet ist. H ierdurch ergibt sich der Vorteil , dass die Hochdruckform lediglich die zu übertragenden Bereiche des dispensierten Druckmediums vom ersten Transferzylinder übernimmt, während die nicht zu übertragenden Bereiche auf dem ersten Transferzylinder verbleiben und dort mittels einer Reinigungsvorrichtung abgenommen und ggf. zurückge führt werden können.

I n einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Längenbegrenzungs einheit eine selektive Druckmedium-Aufnahmefläche auf, welche auf der Mantel fläche des Dispens-Transferzylinders oder eines weiteren Transferzylinders an geordnet ist, um die Länge der Druckmediumlinien zu begrenzen. Die selektive Druckmedium-Aufnahmefläche weist zumindest einen Aufnahmebereich mit hö herer Haftung für das Druckmedium und zumindest einen Sperrbereich mit ge genüber dem Aufnahmebereich geringerer Haftung für das Druckmedium auf, um mittels des Sperrbereichs die Länge der Druckmediumlinien im Aufnahmebe reich zu begrenzen. Zusätzlich oder alternativ weist die Druckmedium- Aufnahmefläche bevorzugt einen Aufnahmebereich mit einer für das Druckmedi um gut benetzbaren Oberfläche (Druckmedium-annehmende Oberfläche) und zumindest enien Sperrbereich mit gegenüber dem Aufnahmebereich schlecht oder gar nicht benetzbaren Oberfläche (Druckmedium-abweisende Oberfläche).

H ierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Abriss und damit die Längenbegren zung der dispensierten Drucklinien am Ü bergang zwischen annehmender und abweisender Oberfläche sehr exakt und störungsfrei erfolgen kann.

I n einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich tung weist die Längenbegrenzungseinheit eine Bewegungsrichtung für den Dis pens-Transferzylinder auf, um den Dispens-Transferzylinder relativ zu einem oder mehreren der Elemente

- Dispenseinheit,

- Substrat, - einem weiteren Transferzylinder, insbesondere dem zweiten Transferzy linder, wie zuvor beschrieben, zu bewegen, sodass aufgrund der Relativbewegung , insbesondere einem Abhe ben des Dispens-Transferzylinders von dem Substrat, eine Unterbrechung der Druckmediumlinien erfolgt.

I n einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt die vorgenannte Bewegung in Ver bindung mit einer kurzzeitigen Änderung der Drehgeschwindigkeit (z. b. Be schleunigung) des Dispens-Transferzylinders oder eines weiteren Transferzylin ders.

I n diesem Fall erfolgt die Längenbegrenzung somit durch mechanisches Stre cken der Druckmediumlinien aufgrund der vorgenannten Bewegung, sodass schließlich ein Abriss der Druckmediumlinien erfolgt. Der Dispens- Transferzylinder wird somit aus einer Aufnahmeposition nach Erreichen der vor gewünschten Länge der Druckmediumlinie von einem oder mehreren der vorge nannten Elemente mittels der Bewegungsvorrichtung entfernt, sodass ein Abriss der Druckmediumlinien erfolgt. Anschließend wird der Dispens-Transferzylinder mittels der Bewegungsrichtung wieder dem Element, von dem er zuvor wegbe wegt wurde, angenähert, um einen neuen Ü bertrag von Druckmediumlinien zu ermöglichen.

H ierdurch ergibt sich der Vorteil , dass die Relativbewegung des Zylinders ma schinenbauseitig exakt und reproduzierbar steuerbar ist, bevorzugt erfolgt die Steuerung der Relativbewegung über Kurvenscheiben und damit eine hohe Re produzierbarkeit der Längenbegrenzung erreicht wird. Gleichzeitig wird der kon tinuierliche Dispensierprozess nicht beeinflusst, was bei einem Abheben der Dispenseinheit der Fall wäre und zu Störungen im Dispensierprozess führen kann.

I n einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Längenbegrenzungsein heit eine Trennvorrichtung mit zumindest einem Trennelement auf, welches mit dem Dispens-Transferzylinder und/oder einem weiteren Transferzylinder zu sammenwirkend ausgebildet ist, um mittels des Trennelementes eine U nterbre chung der Druckmediumlinien auf den Dispens-Transferzylinder und/oder einen weiteren Transferzylinder zu erzeugen. I n dieser vorteilhaften Ausführungsform erfolgt somit eine mechanische U nterbrechung der Druckmediumlinien mittels des Trennelementes.

Das Trennelement ist bevorzugt als Trennrakel ausgebildet. I nsbesondere ist der Trennrakel bevorzugt auf einem drehbaren Trennzylinder angeordnet. Der Trennzylinder weist bevorzugt eine Drehachse parallel zu der Drehachse desje nigen Transferzylinders auf, auf welchem die Längenbegrenzung der Druckme diumlinien mittels des Trennrakels erfolgen soll. I nsbesondere ist der Trennzy linder bevorzugt gegenläufig zur Drehrichtung des zugeordneten Transferzylin ders angetrieben.

Vorteilhafterweise erfolgt die Längenbegrenzung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mittels eines oder mehrerer der Verfahrensschritte aus der Liste

Verwenden zumindest eines Begrenzungselementes, welches auf der Mantelfläche des Dispens-Transferzylinders oder eines weiteren Transferzylinders angeordnet ist,

Verwenden einer Hochdruckform mit zumindest einem Begrenzungs element, welches auf der Mantelfläche des Dispens-Transferzylinders oder eines weiteren Transferzylinders angeordnet ist,

erfolgt,

Verwenden einer Hochdruckform , welche auf der Mantelfläche des Dispens-Transferzylinders oder eines weiteren Transferzylinders an geordnet ist,

Verwenden einer selektiven Druckmediumaufnahmefläche, welche auf der Mantelfläche des Dispens-Transferzylinders oder eines weiteren Transferzylinders angeordnet ist, wobei die selektive Druckmedium aufnahmefläche zumindest einen Aufnahmebreich mit höherer Haftung für das Druckmedium und/oder einer für das Druckmedium besser be netzbaren Oberfläche

und zumindest einen Sperrbereich mit gegenüber dem Aufnahmebe reich geringerer Haftung für das Druckmedium und/oder einer für das Druckmedium geringer oder nicht benetzbaren Oberfläche aufweist, so dass mittels des Sperrbereichs die Länge der Druckmediumlinien im Aufnahmebereich begrenzt werden, Bewegen des Dispens-Transferzylinders relativ zu einem oder mehre ren der Elemente

- Dispenseinheit,

- Substrat,

- einem weiteren Transferzylinder, insbesondere dem zweiten

Transferzylinder,

so dass aufgrund der Relativbewegung die Druckmediumlinien unter brochen werden.

Für einige Anwendungen, insbesondere zum Erzeugen von Strukturen für Halb leiterbauelemente, ist es vorteilhaft, dass in einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Längenbegrenzungseinheit eine Querli- nien-Ausgabeeinheit aufweist, welche ausgebildet ist, zusätzlich zu den paralle len Druckmedienlinien eine oder mehrere Querlinien aus Druckmedium auf den Dispens-Transferzylinder oder einen weiteren Transferzylinder aufzubringen, wobei die Querlinie nicht parallel zu den parallelen Druckmediumlinien ist. I ns besondere ist es vorteilhaft, dass die Querlinie mit den parallelen Druckmedium linien einen Winkel im Bereich 0,5° bis 15° einschließt.

I n einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens weist die Längenbegrenzungseinheit eine Druckmedium-Abführeinheit auf, um überschüssiges Druckmedium der Druckmediumlinien von dem Dispens- Transferzylinder und/oder einem weiteren Transferzylinder abzuführen. Bevor zugt erfolgt eine Rückführung des überschüssigen Druckmediums zu der Dis penseinheit, um den Verbrauch an Druckmedium zu verringern.

Vorteilhafterweise ist die Druckmedium-Abführeinheit in Drehrichtung des zuge ordneten Transferzylinders einem Übergabebereich nachgeordnet, an welchem Ü bergabebereich die Druckmediumlinien auf einen weiteren Transferzylinder oder das Substrat übertragen werden. Auf diese Weise erfolgt somit zunächst ein Übertragen der Druckmediumlinien auf das Substrat oder einem nachgeord- neten Transferzylinder und etwaiges verbleibendes Druckmedium wird anschlie ßend mittels der Druckmedium-Abführeinheit entfernt.

I n dieser vorteilhaften Ausführungsform ist somit keine U nterbrechung der Druckmedium-Ausgabe von der Dispenseinheit auf den Dispens- Transferzylinder notwendig, sodass ein kontinuierlicher Materialstrom von Druckmedium gewährleistet ist und nachteilige Effekte, insbesondere bei scher verdünnendem Druckmedium , vermieden werden.

Vorteilhafterweise werden die Druckmediumlinien auf eine Länge begrenzt, wel che kleiner als die Länge des Substrats ist.

Vorteilhafterweise erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Aufbringen von Druckmediumlinien auf eine Mehrzahl sequenziell zugeführter Substrate und währenddessen erfolgt ein kontinuierliches Dispensen von Druckmedium auf den Dispens-Transferzylinder.

Ebenso liegt die Verwendung von bahnförmigen Substraten im Bereich der Er findung, insbesondere, dass auf ein bahnförmiges Substrat mehrfach hinterei nander parallele Linien vordefinierter Länge gedruckt werden.

I n einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Druckmedium verwendet, welches Halbleiter-Dotierstoffe und/oder Metall partikel enthält und als Substrat wird ein Halbleitersubstrat oder ein mit einer Halbleiterschicht beschichtetes Substrat verwendet, weiterhin wird mittels des Verfahrens eine Struktur zum Ausbilden einer metallischen Kontaktierungsstruk tur und/oder einer Dotierstruktur zum Erzeugen selektiver Dotierbereiche in dem Halbleitersubstrat oder der Halbleiterschicht ausgebildet.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind insbesondere zum Ausbilden von Strukturen aus Druckmedium auf Halb leitersubstraten oder Substraten mit einer Halbleiterschicht geeignet, insbeson dere zur Herstellung großflächiger Halbleiterbauelemente wie beispielsweise photovoltaischer Solarzellen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind bevorzugt derart ausgebildet, dass auch nach Ü bertrag der Druckmediumlinien auf das Substrat die Druckmediumlinien als parallele, voneinander beabstandete Druckmediumlinien auf dem Substrat vorliegen. Vorteilhafterweise wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Anzahl im Bereich von 5 - 200, insbesondere im Bereich von 10 - 100, parallele

Druckmediumlinien erzeugt. Die Dispenseinheit weist somit bevorzugt eine ent sprechende Anzahl von Ausgabeöffnungen auf.

Die Ausgabeöffnungen für das Druckmedium weisen bevorzugt einen Durch messer kleiner 1 mm, insbesondere kleiner 500pm , bevorzugt kleiner 100pm , insbesondere bevorzugt kleiner 60pm, weiter bevorzugt kleiner 30pm auf.

Weitere vorteilhafte Merkmale und bevorzugte Ausführungsformen werden im Folgenden anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen beschrieben. Die Figuren zeigen 6 Ausführungsbeispiele, wobei zu jedem Ausführungsbeispiel jeweils mit einer ungeraden Figurennummer eine Seitenansicht gezeigt ist und mit gerader Figurennummer einer Draufsicht von aus der Ausgaberichtung der Substrate gezeigt ist:

Figuren 1 /2: Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich tung mit einer Hochdruckform;

Figuren 3/4: ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich tung mit selektiver Druckmediumaufnahmefläche;

Figuren 5/6: ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich tung mit einer Bewegungsvorrichtung;

Figuren 7/8: ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich tung mit einem zusätzlichen Dispenskopf für Querlinien und

Figuren 9/10: ein sechstes Ausführungsbeispiel mit einem Begrenzungselement.

Die Figuren zeigen schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellungen. I n den Figuren 1 - 10 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleich wirkende Elemente.

I n Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich tung zum Aufbringen einer Struktur aus Druckmedium auf ein Substrat in Sei- tenansicht und in Figur 2 in Draufsicht gezeigt. Die Zeichenebene der Figur 2 steht somit senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 und zeigt eine Draufsicht aus der Ausgaberichtung der Substrate, d. h. Figur 2 zeigt eine Ansicht vom rechten Rand der Figur 1 ausgehend auf die Vorrichtung. Diese Anordnung der Ansichten trifft auch auf die weiteren Figurenpaare zu.

Die Vorrichtung weist einen motorisch angetriebenen, drehbaren Transferzylin der 3, eine Druckmedium-Zuführeinheit mit einer Dispenseinheit 1 und eine Substrat-Zuführeinheit 10 auf.

Die Substrat-Zuführeinheit 10 ist vorliegend als Shuttle ausgebildet, welche li near entlang der unterhalb der Substrat-Zuführeinheit 10 mit einem Pfeil ge kennzeichneten Richtung motorisch bewegt werden kann, vorliegend mit einem Förderband. Auf dem Shuttle der Substrat-Zuführeinheit 10 befindet sich ein Substrat 9, welches vorliegend als Siliziumwafer ausgebildet ist, welcher bereits als Precursor bei der Solarzellenherstellung gefertigt wurde und insbesondere Dotierungen zur Ausbildung eines Emitters und einer Basis aufweisen. I n einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Substrat-Zuführungseinheit 10 zum Zu führen eines bahnförmigen Substrats ausgebildet, auf welches die Drucklinien aufgebracht werden.

Die Dispenseinheit 1 der Druckmedium-Zuführeinheit weist eine Mehrzahl ne beneinander angeordneter Ausgabeöffnungen für das Druckmedium auf. Die Ausgabeöffnungen sind entlang einer geraden Linie angeordnet, welche in der Darstellung gemäß Figur 1 senkrecht zur Zeichenebene steht.

M ittels der Dispenseinheit kann somit Druckmedium zu dem Transferzylinder 3 zugeführt werden, um gleichzeitig eine Mehrzahl paralleler und voneinander be- abstandeter Druckmediumlinien 2 auf den Transferzylinder 3 aufzubringen, wie insbesondere in Figur 2 ersichtlich. Der Transferzylinder 3 ist somit als Dispens- Transferzylinder ausgebildet.

Die Vorrichtung weist weiterhin einen zweiten drehbaren Transferzylinder auf, welcher vorliegend als Druckzylinder 6 ausgebildet ist, um die Druckmediumli nien 2 auf das Substrat 9 zu übertragen. Dispens-Transferzylinder 3 und Druckzylinder 6 weisen im Wesentlichen einen zylindrischen Aufbau auf und sind um die jeweilige Zylinderachse drehbar gela gert und gegenläufig motorisch angetrieben, wie durch die Kreisbogenpfeile ge kennzeichnet.

Die Umfangsgeschwindigkeit des Druckzylinders 6 ist dabei derart auf die Be wegungsgeschwindigkeit der linearen Bewegung der Substrate mittels der Zu führeinheit 10 abgestimmt, dass zwischen Substrat 9 und Mantelfläche des Druckzylinders 6 keine oder zumindest allenfalls eine vernachlässigbare Rela tivgeschwindigkeit vorliegt.

Die Vorrichtung gemäß erstem Ausführungsbeispiel weist eine Längenbegren zungseinheit auf, welche vorliegend eine Hochdruckform 4 aufweist, die auf der Mantelfläche des Druckzylinders 6 aufgebracht ist. Die Hochdruckform 4 weist einen erhöhten Bereich 5 auf, welcher aufgrund des gewählten Abstandes zu dem Dispens-Transferzylinder 3 mit den Druckmediumlinien 2 auf den Dispens- Transferzylinder 3 in Kontakt kommt. Der nicht erhöhte Bereich der Hochdruck form 4 ist hingegen derart von dem Dispens-Transferzylinder 3 beabstandet, dass kein Ü bertrag vom Druckmedium von dem Dispens-Transferzylinder 3 auf den Druckzylinder 6 erfolgt.

Der erhöhte Bereich 5 der Hochdruckform 4 wirkt somit als Längenbegrenzung, da lediglich Druckmediumlinien 2 mit einer vorgegebenen Länge auf das Sub strat 9 übertragen werden, welche dem durch den erhöhten Bereich 5 abgedeck ten U mfang des Druckzylinders 6 entspricht.

M ittels Längenbegrenzungseinheit wird somit die Länge der mittels der Dispen seinheit erzeugten Druckmediumlinien auf den Druckzylinder 6 begrenzt.

Ü berschüssiges Druckmedium, insbesondere diejenigen Bestandteile der Druckmediumlinien 2, welche nicht durch den erhöhten Bereich 5 der Hoch druckform 4 übertragen werden, wird mittels einer Druckmedium-Abführeinheit 8 von dem Dispens-Transferzylinder 3 entfernt und einem (nicht dargestellten) Druckmediumreservoir zugeführt, von welchem wiederum eine Rückführung in die Dispenseinheit 1 erfolgt. I n der Ausgestaltung gemäß der Figuren 1 und 2 werden somit sequenziell eine Mehrzahl von Shuttles, welche jeweils ein Substrat 9 tragen, dem Druckzylinder 6 zugeführt, sodass in schneller, sequenzieller Abfolge Substrate 9 mit paralle len Druckmediumlinien mit einer genau definierten Länge aufgebracht werden können.

I n Figur 2 ist zur besseren Abgrenzung der erhöhte Bereich 5 der Hochdruck form 4 auf der Mantelfläche des Druckzylinders 6 schraffiert dargestellt und die in dieser Ansicht bereits auf das Substrat übertragenen Druckmediumlinien 2 sind zur besseren Zuordnung nochmals durch Striche auf der schraffierten Flä che 7 gekennzeichnet.

Die in den folgenden Figuren 3 - 10 dargestellten weiteren Ausführungsbeispie le weisen im Wesentlichen den gleichen Grundaufbau wie das erste Ausfüh rungsbeispiel gemäß der Figuren 1 und 2 auf. Zur Vermeidung von Wiederho lungen wird im Folgenden daher auf die wesentlichen U nterschiede eingegan gen.

I n den Figuren 3 und 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsge mäßen Vorrichtung dargestellt, bei welchem die Längenbegrenzungseinheit eine selektive Druckmediumaufnahmefläche aufweist.

Die selektive Druckmediumaufnahmefläche ist auf der Mantelfläche des Druck zylinders 6 angeordnet. I n einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die selek tive Aufnahmefläche auf der Mantelfläche des Dispens-Transferzylinders 3 an geordnet. I n einer Weiterbildung dieses alternativen Ausführungsbeispiels er folgt der Ü bertrag der Druckmediumlinien 2 unmittelbar von dem Dispens- Transferzylinder 3 auf das Substrat 9 unter Einsparung des Druckzylinders 6.

I n dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 3 und 4 wird hingegen, wie be reits bei dem ersten Ausführungsbeispiel, kontinuierlich Druckmedium in Form der Druckmediumlinien 2, welche parallel und voneinander beabstandet sind, auf den Dispens-Transferzylinder 3 mittels der Dispenseinheit 1 aufgebracht.

Die Mantelfläche des Druckzylinders 6 weist, wie in Figur 4 ersichtlich, eine Ü bertragungsfläche 7 auf, welche als Druckmediumaufnahmefläche ausgebildet ist, vorliegend mit Oberflächeneigenschaften, die hinsichtlich der Oberflächen- energie bzw. dem polaren und dispersen Anteil der Oberflächenenergie oder ihrer chemischen Eigenschaften eine gute Benetzung mit dem Druckmedium ermöglichen.

Für eine bei Herstellung von Halbleiterbauelementen übliche Druckpaste, typi scherweise eine lösemittelbasierte, partikelhaltige Funktionspaste, wird hier durch eine höhere Haftung und/oder bessere Benetzung an der Ü bertragungs fläche 7 erzielt, verglichen mit dem verbleibenden Bereich der Mantelfläche des Druckzylinders 6, welcher in Figur 4 schräg schraffiert dargestellt und mit dem Bezugszeichen 4- gekennzeichnet ist und somit einen Sperrbereich mit gegen über dem Aufnahmebereich 7 geringerer Haftung und/oder geringerer Benet zung darstellt. Der Sperrbereich weist vorliegend eine Oberfläche auf, welche aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften oder ihrer Oberflächenenergie zu ei ner geringen oder nicht realisierbaren Benetzung des Druckmediums führt..

Die Längenbegrenzung erfolgt vorliegend somit derart, dass bei Ü bertrag der Druckmediumlinien 2 von dem Dispens-Transferzylinder 3 auf den Druckzylinder 6 lediglich im Bereich der Ü bertragungsfläche 7, welche als Druckmediumauf nahmefläche ausgebildet ist, ein Ü bertrag von Druckmediumlinien erfolgt, wo hingegen im Sperrbereich 4- keine Ü bertragung von Druckmediumlinien erfolgt.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel werden auf dem Dispens-Transferzylinder 3 verbleibende Druckmediumlinien mittels der Druckmedium-Abführeinheit 8 ent fernt.

I n den Figuren 5 und 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei wel chem die Längenbegrenzungseinheit eine Bewegungsvorrichtung für den Dis pens-Transferzylinder 3 aufweist. Vorliegend ist die Längenbegrenzungseinheit ausgebildet, um gemäß der dargestellten Doppelpfeile gleichzeitig den Dispens- Transferzylinder 3, die Dispenseinheit 1 und die Druckmedium-Abführeinheit 8 entlang der durch die Doppelpfeile gezeigten Richtungen von dem Druckzylinder 6 wegzubewegen oder zu diesem hin zu bewegen.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel erfolgt somit kontinuierlich ein Aufträgen von Druckmediumlinien 2 mittels der Dispenseinheit 1 auf den Dispens- Transferzylinder 3. I n der gemäß Figur 5 dargestellten Ü bertragungsposition erfolgt eine Übertragung der Druckmediumlinien 2 von dem Dispens- Transferzylinder 3 auf den Druckzylinder 6.

Ist die gewünschte Länge der Druckmediumlinien erreicht, so werden motorisch mittels der Bewegungsvorrichtung Dispenseinheit 1 , Dispens-Transferzylinder 3 und Druckmedium-Abführeinheit 8 von dem Druckzylinder 6 entfernt, sodass ein Abriss der Druckmediumlinien 2 im Ü bertragungsbereich zwischen Dispens- Transferzylinder 3 und Druckzylinder 6 erfolgt. H ierdurch wird die Länge der Druckmediumlinien auf den Druckzylinder 6 und somit nach Ü bertrag auch auf den Substrat 9 begrenzt.

Ein Vergleich der Figuren 6 und der Figuren 4 zeigt, dass bei dem Ausführungs beispiel gemäß Figur 6 alle Startpunkte der Druckmediumlinien sowie alle End punkte der Druckmediumlinien zwingend auf einer gemeinsamen geraden Linie liegen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 und ebenso auch bei dem Ausfüh rungsbeispiel gemäß Figur 2 kann hingegen durch die Hochdruckform 4 bzw. durch die Ü bertragungsfläche 7, welche als Druckmediumaufnahmefläche aus gebildet ist, eine beliebige Form vorgegeben werden, sodass insbesondere Druckmediumlinien im Randbereich kürzer ausgebildet werden können als in einem mittleren Bereich. H ierdurch ist es beispielsweise möglich, sogenannte Pseudo-Square-Wafer, welche abgeschrägte Ecken aufweisen, entsprechend der Wafer-Form mit Druckmediumlinien 2 angepasster Länge zu versehen.

I n den Figuren 7 und 8 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel dargestellt, welches grundsätzlich wie das dritte Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 5 und 6 ausgebildet ist, insbesondere weist die Längenbegrenzungseinheit die vorbe schriebene Bewegungsvorrichtung zur Bewegung der Distanzeinheit 1 , des Dis pens-Transferzylinders 3 und der Druckmedium-Abführeinheit 8 relativ zu dem Druckzylinder 6 auf.

I n dem in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vor richtung zusätzlich eine Querlinien-Dispenseinheit 1 - zur Ausgabe von Querli nien 2- auf, welche senkrecht zu den Druckmediumlinien 2 stehen, auf. Wie in Figur 8 ersichtlich, ist die Querlinien-Dispenseinheit 9 daher in axialer Richtung bezüglich der Drehachse des Dispens-Transferzylinders 3. Es ist eine Verschiebeeinheit motorisch verschiebbar, d. h. in Figur 10 nach rechts und links verschiebbar. H ierdurch wird eine Querlinie 2- auf dem Dispens- Transferzylinder 3 aufgebracht und von diesem auf den Druckzylinder 6 übertra gen.

Die Querlinien werden dabei im laufenden Betrieb aufgebracht, wobei der Win kel so gewählt wird, dass die Drehbewegung des Zylinders ausgeglichen wird, d. h. im Ergebnis parallele Linien zur Zylinderachse auf den Transferzylinder dispensiert werden.

I n den Figuren 9 und 10 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungs gemäßen Vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung gemäß diesem Ausführungs beispiel weist jedoch keinen Druckzylinder 6 auf. H ingegen werden die Druck mediumlinien 2 direkt von dem Dispens-Transferzylinder 3 auf das Substrat 9 übertragen. Auch hier werden kontinuierlich parallele, voneinander beabstande- te Druckmediumlinien 2 mittels der Dispenseinheit 1 auf den Dispens- Transferzylinder 3 aufgebracht.

Die Längenbegrenzungseinheit weist vorliegend ein Trennrakel 1 1 a auf, wel ches auf einem Trennzylinder 1 1 angeordnet ist. Der Trennzylinder 1 1 bewegt sich gegenläufig zu dem Dispens-Transferzylinder und ist derart beabstandet, dass lediglich das Trennrakel 1 1 a mit den Druckmediumlinien 2 auf der Oberflä che des Dispens-Transferzylinders 3 in Kontakt kommt. M ittels des Trennrakels 1 1 a erfolgt somit eine Längenbegrenzung der Druckmediumlinien.

I n einer alternativen Ausführungsform weist der T rennzylinder 1 1 kein T rennra- kel 1 1 a auf. Die Längenbegrenzungseinheit weist hingegen zusätzlich eine Be wegungseinheit auf, um den Trennzylinder 1 1 gemäß dem dargestellten Dop pelpfeil von dem Dispens-Transferzylinder 3 wegzubewegen und zu diesem hin zu bewegen. Zur Längenbegrenzung wird somit kurzzeitig mittels der Bewe gungseinheit der Trennzylinder 1 1 in Kontakt mit der Oberfläche des Dispens- Transferzylinders 3 gebracht, sodass die Druckmediumlinien 2 unterbrochen werden. Bezugszeichenliste

1 Dispenseinheit

1‘ Querlinien-Dispenseinheit

2 Druckmediumlinien

2‘ Querlinie

3 Dispens-Transferzylinder

4 Hochdruckform

4‘ Sperrbereich

5 erhöhter Bereich der Hochdruckform 4 6 Druckzylinder

7 Ü bertragungsfläche

8 Druckmedium-Abführeinheit

9 Substrat

10 Substrat-Zuführeinheit

1 1 Trennzylinder

1 1 a Trennrakel