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Title:
METHOD AND DEVICE FOR TREATING SUBSTRATE DISKS COMPRISING AN INNER HOLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/058672
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and to a device for treating substrate disks comprising an inner hole, for producing an optical data carrier, wherein the substrate disks are subjected to the at least one cooling process and/or a conditioning process in the normal operation and are subsequently guided directly to another process. The substrate disks are received in an intermediate storage during an alternative operation according to the cooling process and/or the conditioning process and are again subjected to the cooling process and/or the conditioning process before they are guided to the additional process

Inventors:
RIESEWEBER TILMANN (DE)
KERKMANN MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/012657
Publication Date:
June 08, 2006
Filing Date:
November 26, 2005
Export Citation:
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Assignee:
STEAG HAMA TECH AG (DE)
RIESEWEBER TILMANN (DE)
KERKMANN MATTHIAS (DE)
International Classes:
G11B7/26; B65G51/03
Foreign References:
US20030029555A12003-02-13
DE10259754A12004-07-15
DE19907210A12000-08-31
DE10100428A12002-07-18
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 03 30 March 2000 (2000-03-30)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Behandeln von ein Innenloch aufweisenden Substrat Scheiben für die Herstellung optischer Datenträger, bei dem die Substratscheiben im Normalbetrieb wenigstens einen Kühlprozess und/oder einen Konditionierprozess durchlaufen und nachfolgend im Wesentlichen direkt einem weiteren Prozess zugeführt werden, wobei die Substratscheiben bei einem Alternativbetrieb nach einem Durchlauf des Kühlprozesses und/oder des Konditionierprozesses in einem Zwischenspeicher aufgenommen werden und bevor sie dem weiteren Prozess zugeführt werden den Kühlprozess und/oder den Konditionierprozess nochmals durchlaufen.
2. Verfahren zum Behandeln von ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben für die Herstellung optischer Datenträger, bei dem die Substratscheiben im Normalbetrieb einen Kühlprozess und/oder einen Konditionierprozess durchlaufen und nachfolgend im Wesentlichen direkt einem weiteren Prozess zugeführt werden, wobei die Substratscheiben bei ei nem Alternativbetrieb nach einem wenigstens teilweisen Durchlauf des Kühlprozesses und/oder des Konditionierprozesses in einem Zwischenspeicher aufgenommen werden, in dem die Substratscheiben einem Kühlgas oder einem Konditioniergas ausgesetzt werden und wobei die Substratscheiben anschließend wieder an derselben Stelle in den Kühl und/oder Konditionierprozess eingesetzt werden oder im Wesentlichen direkt aus dem Zwischenspeicher dem weiteren Prozess zugeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Alternativbetrieb durch eine Fehlfunktion im Kühl und/oder Konditionier prozess, einer Handhabungsvorrichtung und/oder dem weiteren Prozess ausgelöst wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Durchlauf des Kühlprozesses und/oder des Kon ditionierprozesses ein Haltestift in das Innenloch einer Substratscheibe eingeführt wird und Gas mit Druck auf wenigstens eine Unterseite der Substratscheibe geleitet wird, um sie während der Kühlung und/oder der Konditionierung über ein durch das Gas erzeugtes Gaskissen derart schwebend zu halten, dass der Haltestift noch eine seitliche Führung vorsieht, wobei wenigstens ein auf die Substratscheibe gerichteter Gasstrom vorgesehen wird, der die Substratscheibe in Rotation versetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratscheibe vor dem Erzeugen des Gaskissens auf einer Auflageschulter des Haltestifts aufliegt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestift das Substrat entlang einer vorgegebenen Bahn in Horizontalrichtung bewegt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewe gung des Haltestifts die Substratscheibe in den Bereich des Gasstroms hinein und/oder durch ihn hindurch bewegt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung eine getaktete Bewegung ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf gegenüberliegenden Seiten einer sich in Bewegungsrichtung durch den Haltestift erstreckenden Ebene getrennte Gasströmungen auf das Substrat gerichtet werden.
10. Verfahren nach Anspruch r 9, dadurch gekennzeichnet, dass die getrennten Gasströmungen mit unterschiedlicher Richtung auf die Unterseite des Substrats gerichtet werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom aus einer Vielzahl von Einzelströmungen besteht, wobei die Vielzahl von Einzelströmungen bei einer Bewegung des Substrats sukzessive im Wesentlichen alle radialbereiche des Substrats abdecken.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Substratscheiben sowohl einen Kühlprozess als auch einen Konditionierprozess durchlaufen.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Kühlung Umgebungsluft verwendet wird, die optional gekühlt und/oder gefiltert wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Konditionierung Gas mit einer Temperatur auf die Substrate geleitet wird, die der Temperatur in einem Prozessraum für eine nachfolgende Behandlung entspricht.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass für eine Konditionierung Luft aus einem Prozessraum und/oder einer Luftzuleitung für den Prozessraum, insbesondere einer Klimaanlage, entnommen wird, in dem die Substratscheiben nach der Konditionierung behandelt werden.
16. Vorrichtung (1) zum Behandeln von ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben (20) für die Herstellung optischer Datenträger, die Folgendes aufweist: wenigstens eine Kühleinheit (3, 4) und/oder einer Konditioniereinheit (5); eine Transporteinheit (2) zum Transport der Substratscheiben durch die Kühleinheit (3, 4) und/oder die Konditioniereinheit (5), wobei die Transporteinheit (2) einen geschlossenen Bewegungspfad mit einer vorgege benen Bewegungsrichtung A definiert; wenigstens eine Prozesseinheit (35) zum Behandeln von Substratscheiben (20); wenigstens einen Zwischenspeicher (22) zur Aufnahme und Lagerung von Substratscheiben (20); wenigstens eine erste Handhabungseinheit (24) zum Beladen der Transporteinheit (2), an einer ersten Position C; wenigstens eine zweite Handhabungseinheit (34) zum Entladen der Transporteinheit (2) an einer zweiten Position D und zum Beladen der Prozesseinheit (35); und wenigstens eine dritte Handhabungseinheit (34) zum EnWBeladen der Transporteinheit (2), an einer dritten Position B und zum Be/Entladen des Zwischenspeichers (22); wobei die erste und dritte Position C, B in Bewegungsrichtung A der Transporteinheit (2) zwischen der zweiten Position D und der Kühleinheit (3, 4) und/oder der Konditioniereinheit 5 liegen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Position B in Bewegungsrichtung A der Transporteinheit zwischen der zweiten Position D und der ersten Position C liegt.
18. Vorrichtung (1 ) zum Behandeln von ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben (20) für die Herstellung optischer Datenträger, die Folgendes aufweist: wenigstens eine Kühleinheit (3, 4) und/oder einer Konditioniereinheit (5); eine Transporteinheit (2) zum Transport der Substratscheiben (20), durch die Kühleinheit (3, 4) und/oder die Konditioniereinheit (5), wobei die Transporteinheit (2) einen geschlossenen Bewegungspfad definiert; wenigstens eine Prozesseinheit (35) zum Behandeln von Substratschei ben (20) benachbart zur Transporteinheit (2); wenigstens einen Zwischenspeicher^) zur Aufnahme und Lagerung einer Vielzahl von Substratscheiben (26) benachbart zur Transporteinheit (2); und eine Einheit zum Leiten von Kühlgas oder Konditioniergas in den Zwischenspeicher (22).
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch wenigstens eine erste Handhabungseinheit (32) zum Beiaden der Transporteinheit, an einer ersten Position C; wenigstens eine zweite Handhabungseinheit (34) zum Entladen der Transporteinheit an einer zweiten Position D und zum Beladen der Prozesseinheit (35); und wenigstens eine dritte Handhabungseinheit (24) zum EnWBeladen der Transporteinheit (2), an einer dritten Position B und zum Be/Entladen des Zwischenspeichers (22), wobei die erste Position C in Bewegungsrichtung A der Transporteinheit (22) zwischen der zweiten Position D und der Kühleinheit (3, 4) und/oder der Konditioniereinheit (5) liegt, und wobei die dritte Position B in Bewegungsrichtung A der Transporteinheit (2) zwischen der ersten Position C und der zweiten Position D liegt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, gekennzeichnet durch Mittel zum Temperieren von Gas auf eine Temperatur, die im Wesentlichen der Temperatur in einem Prozessraum der benachbarten Prozesseinheit (35) entspricht und zum Leiten des entnommenen Gases in den Zwischenspeicher (22).
21. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, gekennzeichnet durch eine Einheit zur Entnahme von Gas aus einem Prozessraum und/oder einer Gaszuleitung für den Prozessraum, insbesondere einer Klimaanlage, der Prozesseinheit (35) und zum Leiten des entnommenen Gases in den Zwischenspeicher (22).
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (2) wenigstens einen in das Innenloch einer Substratscheibe (20) einführbaren Haltestift (8) mit einer Auflage Schulter (49) und wenigstens eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Haltestifts (8) entlang des Bewegungspfades aufweist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche16 bis 22, dadurch gekennzeich net, dass die Kühieinheit (3, 4) und/oder die Konditioniereinheit (5) wenigstens eine unter Düseneinheit mit einer Vielzahl von im Wesentlichen nach oben gerichteten Düsen, sowie eine Gasversorgung für die untere Düseneinheit aufweist, wobei wenigstens eine zu einer Vertikalen geneigte Düse vorgesehen ist, um auf eine im Austrittsbereich der Düse liegen de Substratscheibe ein Drehmoment auszuüben.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zur Vertikalen geneigte Düse nach oben weist und in der unteren Düseneinheit integriert ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (3, 4) und/oder die Konditioniereinheit (5) wenigstens eine obere Düseneinheit mit einer Vielzahl von im Wesentlichen nach unten in Richtung der unteren Düseneinheit gerichteten Düsen aufweist, sowie ei ne Gasversorgung für die obere Düseneinheit.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zur Vertikalen geneigte Düse nach unten weist und in der oberen Düseneinheit integriert ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die untere(n) und obere(n) Düseneinheiten eine gemeinsame Gasversorgung aufweisen.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit zum individuellen beaufschlagen der Düseneinheit(en) mit einem Gas.
29. Vorrichtung nach Anspruch 22 in Kombination mit einem der Ansprüche 23 bis 27, gekennzeichnet durch zwei auf gegenüberliegenden Seiten einer Bewegungsbahn des Haltestifts 8 angeordnete untere und/oder obere Düseneinheiten.
30. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Düsen auf einer Seite der Bewegungsbahn in Bewegungs richtung zur Vertikalen geneigt ist, während wenigstens eine der Düsen auf der entgegengesetzten Seite der Bewegungsbahn entgegen der Be wegungsrichtung zur Vertikalen geneigt ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen jeweils als Löcher in einer im Wesentlichen ebenen Lochplatte ausgebildet sind.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher in einer Lochplatte im Wesentlichen gleich gerichtet sind.
33. Vorrichtung nach Anspruch 31 oder 32, gekennzeichnet durch eine Gas zuführkammer unterhalb der Lochplatte.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen jeder Düseneinheit in einer Vielzahl von parallelen Düsenreihen angeordnet sind.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenreihen im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Transporteinheit angeordnet sind.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenreihen mit unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sind.
37. Vorrichtung nach Anspruch 22 in Kombination mit einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass Düsenreihen auf gegenüberliegenden Seiten der Bewegungsbahn des Haltestifts wenigstens teilweise versetzt zu einander angeordnet sind.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine untere Düseneinheit in einer im Wesentlichen horizontal angeordneten Lochplatte ausgebildet ist, wobei wenigstens ein zur ersten Position C weisender Endbereich der Lochplatte zur Horizonta len geneigt ist.
39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass beide Endbereiche der Lochplatte zur Horizontalen geneigt sind.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 39, dadurch gekennzeichnet, das in Bewegungsrichtung der Transporteinheit zwischen der ersten Position C und der zweiten Position D zunächst eine Kühleinrichtung und anschließend eine Konditioniereinheit angeordnet sind.
41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gaszuführungseinheit für die Kühleinheit wenigstens eine Kühl und/oder Filtereinheit aufweist.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 41 , dadurch gekennzeich net, dass eine Gaszuführungseinheit für wenigstens die Konditioniereinheit Mittel zur Entnahme von Luft aus einem Prozessraum und/oder einer Luftzuleitung für den Prozessraum, insbesondere einer Klimaanlage, einer benachbarten Prozesseinheit aufweist.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben für die Herstellung optischer Datenträger.

Bei der Herstellung optischer Datenträger wie beispielsweise CD's oder DVD's mit ihren unterschiedlichen Formaten (-R, -RW, etc.) ist es bekannt, dass Innenloch aufweisende Substratscheiben in einem Spritzgussverfahren hergestellt und anschließend weiter behandelt werden, um beispielsweise Re- flektionsschichten oder modifizierbare Farbschichten darauf auszubilden. Da- bei sind die Substratscheiben in der Regel aus Polycarbonat hergestellt und besitzen je nach Format eine vorgegebene Dicke.

Nach der Herstellung im Spritzgussverfahren werden die durch das Spritzgussverfahren noch sehr warmen Substrate üblicherweise über eine Kühlstre- cke auf Umgebungstemperatur abgekühlt.

Eine derartige Kühlstrecke ist beispielsweise aus der auf die Anmelderin der vorliegenden Erfindung zurückgehenden DE102 59 754 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Kühlstrecke werden die Substratscheiben nach der Ausbildung im Spritzgussverfahren auf einem Luftkissen abgelegt. Über eine Schrägstellung einer Lochplatte oder einer Schrägstellung der Düsen innerhalb der Lochplatte werden die Substratscheiben dann relativ zur Lochplatte bewegt. Durch betätigbare Haltestifte können die Substratscheiben taktweise fortbewegt werden.

Am Ende der Kühlstrecke werden die Substrate direkt einer weiteren Behandlung, wie beispielsweise einer Beschichtung, zugeführt.

Wenn beispielsweise im Bereich der Kühlstrecke und/oder im Bereich einer nachfolgenden Prozesseinrichtung eine Fehlfunktion auftritt, so muss bei der obigen Vorrichtung das Spritzgussverfahren unterbrochen werden, da die Substrate am Ende der Kühlstrecke nicht mehr entnommen und einem nach- folgenden Prozess zugeführt werden können. Ein Anhalten der Spritzgießmaschine und ein späterer Neustart derselben ist jedoch üblicherweise mit Ausschuß verbunden, da beispielsweise im Bereich der Spritzgussdüsen stehendes Material seine Eigenschaften verändern kann.

Um zu verhindern, dass die Spritzgießmaschine angehalten werden muss, ist es bekannt, die Substrate am Ende der Kühlstrecke nicht direkt in eine nachfolgende Behandlungsvorrichtung sondern zunächst in einen Zwischenspeicher zu laden. Wenn die nachfolgende Behandlungsvorrichtung wieder einsatzbereit ist, können dann beispielsweise sowohl Substratscheiben von der Spritzgießmaschine als auch dem Zwischenspeicher in die Behandlungsvorrichtung geladen werden.

Dabei ergibt sich jedoch das Problem, das die aus dem Zwischenspeicher kommenden Substrate in der Regel nicht denselben Zustand - z.B. hinsichtlich der Temperatur - wie Substrate am Ende der Kühl- und/oder Konditionierstre- cke besitzen. Insbesondere besitzen sie üblicherweise eine unterschiedliche Temperatur, wodurch eine gleichmäßige Behandlung in der nachfolgenden Behandlungseinrichtung erschwert wird. Dies wirkt sich nachteilig auf eine Gleichmäßigkeit der Prozessergebnisse aus.

Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben für optische Datenträger bereitzustellen, das bzw. die einen kontinuierlichen Be- handlungsprozess bei gleichbleibender Qualität ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zum Behandeln von ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben für die Herstellung opti-

scher Datenträger dadurch gelöst, dass die Substratscheiben im Normalbetrieb wenigstens einen Kühlprozess und/oder einen Konditionierprozess durchlaufen und nachfolgend im Wesentlichen direkt einem weiteren Prozess zugeführt werden, wobei die Substratscheiben bei einem Altemativbetrieb nach einem Durchlaufen des Kühlprozesses und/oder des Konditionierprozes- ses in einem Zwischenspeicher aufgenommen werden und bevor sie dem weiteren Prozess zugeführt werden den Kühlprozess und/oder den Konditionierprozess nochmals durchlaufen. Die Aufnahme der Substratscheiben in einem Zwischenspeicher nach dem Durchlauf eines Kühlprozesses und/oder eines Konditionierprozesses ermöglicht den kontinuierlichen Betrieb einer vorgeschalteten Vorrichtung, insbesondere einer Spritzgießmaschine, wie oben beschrieben. Dadurch, dass die Substratscheiben, wenn sie aus dem Zwischenspeicher entnommen und dem weiteren Prozess zugeführt werden, den Kühlprozess und/oder den Konditionierprozess nochmals durchlaufen, wird sicher- gestellt, dass sie im Wesentlichen denselben Zustand, insbesondere dieselbe Temperatur, besitzen wie Substratscheiben, die im Normalbetrieb dem weiteren Prozess zugeführt werden. Hierdurch lassen sich gleichmäßige Prozessergebnisse im weiteren Prozess erreichen.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird auch bei einem Verfahren zum Behandeln von ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben für die Herstellung optischer Datenträger, bei dem die Substratscheiben im Normalbetrieb einen Kühlprozess und/oder einen Konditionierprozess durchlaufen und nachfolgend im Wesentlichen direkt einem weiteren Prozess zugeführt werden, dadurch gelöst, dass die Substratscheiben bei einem Alternativbetrieb nach einem Durchlauf des Kühlprozesses und/oder des Konditionierprozesses in einem Zwischenspeicher aufgenommen werden, in dem die Substratscheiben einem Kühlgas oder Konditioniergas ausgesetzt werden und wobei die Substratscheiben nach einer späteren Entnahme aus dem Zwi- schenspeicher einer weiteren Kühlung und/oder Konditionierung ausgesetzt werden oder im Wesentlichen direkt aus dem Zwischenspeicher dem weiteren Prozess zugeführt werden. Die Aufnahme der Substratscheiben im Zwischenspeicher beim Alternativbetrieb, der beispielsweise bei einer Fehlfunktion ein-

geleitet wird, ermöglicht wiederum einen kontinuierlichen Betrieb eines vorgeschalteten Prozesses. Das Leiten von Kühl- oder Konditioniergas in den Zwischenspeicher stellt hingegen sicher, dass sie in einem Zustand gehalten werden, der im Wesentlichen dem Zustand der Substratscheiben am Ende des Kühl- oder Konditionierprozesses entspricht. Hierdurch können die Substratscheiben dann einer weiteren Kühlung und/oder Konditionierung ausgesetzt werden oder im Wesentlichen direkt dem weiteren Prozess zugeführt werden und es lassen sich wiederum gleichbleibende Prozessergebnisse in dem weiteren Prozess erreichen. Das im Wesentlichen direkte Zuführen der Substratscheiben kann zunächst das Ablegen auf einer Kühl- oder Konditio- niereinrichtung umfassen, wobei die Substratscheiben den Kühl- oder Konditi- oniervorgang nicht vollständig durchlaufen. Auch eine direkte Beladung einer Prozesseinheit von dem Zwischenspeicher ohne Umweg über die Kühl- oder Konditioniereinheit ist möglich. Das System besitzt somit eine große Flexibili- tat, stellt aber gleich bleibende Prozessergebnisse sicher.

Vorteilhafterweise wird für einen Durchlauf des Kühlprozesses und/oder des Konditionierprozesses ein Haltestift in das Innenloch einer Substratscheibe eingeführt und Gas mit Druck auf wenigstens eine Unterseite der Substrat- scheibe geleitet, um sie während der Kühlung und/oder der Konditionierung über ein durch das Gas erzeugtes Gaskissen derart schwebend zu halten, dass der Haltestift noch eine seitliche Führung vorsieht, wobei eine Gasströmung des Gases derart ausgebildet ist, dass sie die Substratscheibe in Rotation versetzt. Das schwebende Halten der Substratscheiben verhindert ein Durchbiegen und das Erzeugen interner Spannungen innerhalb der Substratscheiben, während die Rotation eine möglichst homogene Küh- lung/Konditionierung der Substratscheiben ermöglicht. Um die Substratscheiben trotzdem kontrolliert bewegen zu können, dient der Haltestift als zentrale Führung.

Dabei liegt die Substratscheibe vorzugsweise auf einer Auflageschulter des Haltestiftes auf, wenn kein Gas auf die Unterseite der Substratscheibe geleitet wird. Ferner bewegt der Haltestift vorzugsweise das Substrat entlang einer

vorgegebenen Bahn in Horizontalrichtung, wobei die Bewegung des Haltestifts die Substratscheibe vorzugsweise in den Bereich des Gasstroms hineinbewegt. Dabei ist die Bewegung vorzugsweise eine getaktete Bewegung, die ein Be- und Entladen des Haltestifts an entsprechenden Bewegungspositio- nen ermöglicht.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden auf gegenüberliegenden Seiten einer sich durch den Haltestift erstreckenden Ebene getrennte Gasströmungen auf das Substrat geleitet. Dabei erstreckt sich die Ebene vorzugsweise entlang der Bewegungsrichtung des Haltestifts. Vorzugsweise werden die Gasströmungen mit unterschiedlicher Richtung auf die Unterseite des Substrats gerichtet um die Rotation der Substratscheibe zu bewirken. Hierbei können vorteilhafterweise dieselben Düsen, welche das Gaskissen bilden, verwendet werden. Alternativ könnte auch Gas auf die O- berseite des Substrats gerichtet werden, sofern oberhalb der Substratscheiben eine entsprechende Düsenanordnung vorgesehen ist. Die Rotation der Substratscheiben könnte durch das auf die Unterseite und/oder das auf die Oberseite geleitete Gas bewirkt werden.

Vorzugsweise wird das Gas in einer Vielzahl von Einzelströmungen auf die Substratscheibe geleitet, wobei die Vielzahl von Einzelströmungen bei einer Bewegung des Substrats sukzessive im Wesentlichen alle Radialbereiche des Substrats abdecken, um eine homogene Kühlung/Konditionierung zu erreichen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durchlaufen die Substratscheiben vorzugsweise sowohl einen Kühlprozess als auch einen Kondi- tionierprozess. Hierdurch wird zunächst eine gleichmäßige Abkühlung der Substratscheiben beispielsweise nach einem Spritzgussvorgang ermöglicht und anschließend ein kontrolliertes Vorbereiten auf einen nachfolgenden Pro- zess durch die Konditionierung. Dabei wird vorzugsweise für eine Kühlung Umgebungsluft verwendet, die optional gekühlt und/oder gefiltert wird. Anlagen, die Verfahren des oben beschriebenen Typs durchführen, arbeiten übli-

cherweise in konditionierten Reinräumen, so dass die Umgebungsluft üblicherweise gleichbleibende Eigenschaften hinsichtlich Temperatur, Feuchtigkeit etc. besitzt, die für übliche Kühlzwecke in der Regel ausreicht. Die optionale Kühlung der Umgebungsluft kann beispielsweise bei kurzen Kühlstrecken vorgesehen werden, um eine ausreichende Kühlung vorzusehen. Die optionale Filterung der Umgebungsluft verhindert, dass kleine Verunreinigungen, die selbst in einer Reinraumatmosphäre auftreten können, auf die Substratscheiben geleitet werden.

Für eine Konditionierung der Substratscheiben wird vorzugsweise temperiertes Gas mit einer Temperatur, die im Wesentlichen der Temperatur in einem Prozessraum einer benachbarten Prozesseinheit entspricht, auf die Substratscheibe geleitet. Hierzu wird vorzugsweise Gas aus einem Prozessraum und/oder einer Gaszuleitung für den Prozessraum, insbesondere einer Klima- anläge, entnommen, in dem die Substratscheiben nach der Konditionierung behandelt werden. Hierdurch werden die Substratscheiben genau der Atmosphäre ausgesetzt, in der sie nachfolgend weiter behandelt werden, so dass sie beispielsweise schon die erforderliche Behandlungstemperatur aufweisen. Es lassen sich die Prozessergebnisse verbessern, und ferner lassen sich bei- spielsweise Wartezeiten zum Temperieren der Substratscheiben innerhalb des Prozessraums vermeiden oder zumindest verringern.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Behandeln von ein Innenloch aufweisenden Substraten für die Herstellung optischer Substrate gelöst durch Vorsehen wenigstens einer Kühleinheit und/oder einer Konditioniereinheit, einer Transporteinheit zum Transport der Substratscheiben durch die Kühleinheit und/oder die Konditioniereinheit, wobei die Transporteinheit einen geschlossenen Bewegungspfad mit einer vorgegebenen Bewegungsrichtung definiert, wenigstens einer Prozesseinheit zum Behandeln von Substratscheiben, wenigstens einem Zwischenspeicher zur Aufnahme und Lagerung von Substratscheiben, wenigstens einer ersten Handhabungseinheit zum Beladen der Transporteinheit an einer ersten Position; wenigstens einer zweiten Handhabungseinheit zum Entladen der Trans-

porteinheit an einer zweiten Position und zum Beladen der Prozesseinheit und wenigstens einer dritten Handhabungseinheit zum EnWBeladen der Transporteinheit an einer dritten Position und zum Be-/Entladen des Zwischenspeichers, wobei die erste und dritte Position in Bewegungsrichtung der Trans- porteinheit zwischen der zweiten Position und der Kühleinheit und/oder der Konditioniereinheit liegen. Eine Vorrichtung mit diesem Aufbau ermöglicht, dass die Substratscheiben nach dem Durchlauf einer Kühl- und/oder Konditioniereinheit direkt in eine Prozesseinheit geladen werden. Sie ermöglicht aber auch, dass sie an der Prozesseinheit nicht entladen werden und nachfolgend in einem Zwischenspeicher aufgenommen werden. Wenn sie von dem Zwischenspeicher wieder auf die Transporteinheit geladen werden, durchlaufen sie nochmals die Kühleinheit und/oder Konditioniereinheit, so dass sie dieselben Eigenschaften aufweisen, wie Substratscheiben, die direkt nach einem ersten Durchlauf der Kühleinheit und/oder Konditioniereinheit einem weiteren Prozess zugeführt werden.

Vorzugsweise liegt die dritte Position in Bewegungsrichtung der Transporteinheit zwischen der zweiten und der ersten Position, so dass die Substratscheiben an der dritten Position von der Transporteinheit entnommen werden kön- nen, wenn sie nicht schon an der zweiten Position entnommen wurden, und zwar bevor sie die erste Position erreichen. Dies ermöglicht, dass die Transporteinheit weiterhin an der ersten Position beladen wird.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird auch bei einer Vorrich- tung zum Behandeln von ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben für die Herstellung optischer Datenträger gelöst durch Vorsehen wenigstens einer Kühleinheit und/oder einer Konditioniereinheit, einer Transporteinheit zum Transport der Substratscheiben durch die Kühleinheit und/oder die Konditioniereinheit, wobei die Transporteinheit einen geschlossenen Bewegungspfad definiert, wenigstens einer Prozesseinheit zum Behandeln von Substratscheiben benachbart zur Transporteinheit, wenigstens einen Zwischenspeicher zur Aufnahme und Lagerung einer Vielzahl von Substratscheiben benachbart zur Transporteinheit und eine Einheit zum Leiten von Kühlgas oder Konditionier-

gas in den Zwischenspeicher. Diese Vorrichtung ermöglicht, dass Substratscheiben von einer Transporteinheit zunächst in einem Zwischenspeicher aufgenommen werden, bevor sie einer weiteren Behandlung zugeführt werden. Das Leiten von Kühlgas oder Konditioniergas in den Zwischenspeicher gewährleistet, dass die Substratscheiben, wenn sie aus dem Zwischenspeicher der weiteren Behandlung zugeführt werden, im Wesentlichen denselben Zustand besitzen wie Substrate, die direkt von der Transporteinheit einem weiteren Prozess zugeführt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die zuletzt genannte Vorrichtung wenigstens eine erste Handhabungseinheit zum Beladen der Transporteinheit an einer ersten Position, wenigstens eine zweite Handhabungseinheit zum Entladen der Transporteinheit an einer zweiten Position und zum Beladen der Prozesseinheit und wenigstens eine dritte Hand- habungseinheit zum Ent-/Beladen der Transporteinheit an einer dritten Position und zum Be-/Entladen des Zwischenspeichers auf, wobei die erste Position in Bewegungsrichtung der Transporteinheit zwischen der zweiten Position und der Kühleinheit und/oder der Konditioniereinheit liegt und wobei die dritte Position in Bewegungsrichtung der Transporteinheit zwischen der ersten Posi- tion und der zweiten Position liegt. Hiermit lässt sich erreichen, dass die Substratscheiben, wenn sie aus dem Zwischenspeicher entnommen werden wieder auf die Transporteinheit gelangen und anschließend, bevor sie die Kühleinheit und/oder die Konditioniereinheit nochmals vollständig durchlaufen, von der Transporteinheit zur Prozesseinheit gelangen können.

Dabei weist die Vorrichtung vorzugsweise zusätzlich Mittel zum Temperieren von Gas auf eine Temperatur auf, die im Wesentlichen der Temperatur in einem Prozessraum einer benachbarten Prozesseinheit entspricht und/oder eine Einheit zur Entnahme von Gas aus einem Prozessraum und/oder einer Gaszuleitung für den Prozessraum, insbesondere einer Klimaanlage, der Prozesseinheit und Mittel zum Leiten des Gases in den Zwischenspeicher, um die Substratscheiben in dem Zwischenspeicher in im Wesentlichen derselben Atmosphäre zu halten, in der sie nachfolgend behandelt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Transporteinheit wenigstens einen in das Innenloch einer Substratscheibe einführbaren Haltestift mit einer Auflageschulter und wenigstens eine Bewegungseinrich- tung zum Bewegen des Haltestifts entlang eines Bewegungspfades auf, um eine gute und kontrollierte Bewegung der Substratscheiben zwischen den unterschiedlichen Positionen zu erreichen. Vorzugsweise weisen die Kühleinheit und/oder die Konditioniereinheit wenigstens eine untere Düseneinheit mit einer Vielzahl von im Wesentlichen nach oben gerichteten Düsen sowie eine Gasversorgung für die untere Düseneinheit auf, wobei wenigstens eine zu einer Vertikalen geneigte Düse vorgesehen ist, um auf eine im Austrittsbereich der Düse liegende Substratscheibe ein Drehmoment auszuüben. Hierdurch können die Substratscheiben innerhalb der Kühleinheit und/oder der Konditioniereinheit durch ein Gaskissen schwebend gehalten werden, während die vertikal geneigte Düse die Substratscheiben in Drehung versetzen kann, um eine gleichmäßige Kühlung/Konditionierung vorzusehen. Dabei weist die wenigstens eine zur Vertikalen geneigte Düse nach oben und ist in der unteren Düseneinheit integriert, wodurch sich ein besonderer Aufbau der Kühleinheit und/oder Konditioniereinheit erreichen lässt.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist die Kühleinheit und/oder die Konditioniereinheit wenigstens eine obere Düseneinheit mit einer Vielzahl von im Wesentlichen nach unten in Richtung der unteren Düseneinheit gerichteten Düsen auf, sowie eine Gasversorgung für die obere Düsen- einheit. Hierdurch lässt sich eine beidseitige Kühlung/Konditionierung der Substratscheiben erreichen, was insbesondere bei kurzen Kühl/Konditionierstrecken von Vorteil sein kann. Dabei weist vorzugsweise wenigstens eine zur Vertikalen geneigte Düse nach unten und ist in der oberen Düseneinheit integriert.

Für einen einfachen Aufbau der Behandlungsvorrichtung weisen die unteren und oberen Düseneinheiten vorzugsweise eine gemeinsame Gasversorgung auf, wobei vorzugsweise eine Steuereinheit zum individuellen Beaufschlagen

der Düseneinheiten mit einem Gas vorgesehen ist. Hierdurch soll beispielsweise möglich werden, dass die oberen und unteren Düseneinheiten mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt werden, um zu ermöglichen, dass die Substratscheiben schwebend zwischen den unteren und oberen Düseneinhei- ten gehalten werden. Für einen einfachen Aufbau der Anlage sind vorzugsweise zwei auf gegenüberliegenden Seiten einer Bewegungsbahn des Haltestifts angeordnete untere und/oder obere Düseneinheiten vorgesehen. Dabei ist vorzugsweise wenigstens eine der Düsen auf einer Seite der Bewegungsbahn in Bewegungsrichtung zur Vertikalen geneigt, während wenigstens eine der Düsen auf der entgegengesetzten Seite der Bewegungsbahn entgegen der Bewegungsrichtung zur Vertikalen geneigt ist, um die Rotation der Substratscheiben zu erreichen. Vorzugsweise sind die Düsen jeweils als Löcher in einer im Wesentlichen ebenen Lochplatte ausgebildet, wodurch sich ein einfacher und kostengünstiger Aufbau der Düseneinheiten ergibt. Dabei sind die Löcher in einer Lochplatte im Wesentlichen gleich gerichtet, wodurch sich die Herstellung der Lochplatte vereinfachen lässt. Als Gaszuleitung ist vorzugsweise unterhalb der Lochplatte eine Gaszuführkammer vorzusehen.

Die Düsen jeder Düseneinheit sind vorzugsweise im Wesentlichen in einer Vielzahl von im Wesentlichen parallelen Düsenreihen angeordnet, was eine einfache Herstellung ermöglicht. Vorzugsweise . sind die Düsenreihen im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Transporteinheit angeordnet. Um unterschiedliche Rasterabstände zu erreichen und eine vollständige Abdeckung der Substratscheiben mit einzelnen Gasströmungen zu ermöglichen, sind die Düsenreihen vorzugsweise mit unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet. Um eine möglichst gute Abdeckung der Substratscheiben in Radialrichtung mit Einzelgasströmungen zu erreichen, sind die Düsenreihen auf gegenüberliegenden Seiten der Bewegungsbahn des Haltestifts wenigstens teilweise versetzt zu einander angeordnet.

Vorzugsweise ist wenigstens eine untere Düseneinheit in einer im Wesentlichen horizontal angeordneten Lochplatte ausgebildet, wobei wenigstens ein Endbereich der Lochplatte zur Horizontalen geneigt ist, um beispielsweise bei

einer Bewegung einer Substratscheibe in den Bereich der Lochplatte ein Verkanten der Substratscheibe zu verhindern. Ferner kann eine gleichmäßige Ausbildung eines Gaskissens unterhalb der Substratscheibe und ein sanftes Abheben der Substratscheibe von einer Auflageschulter des Haltestifts er- möglicht werden. Vorzugsweise sind beide Endbereiche der Lochplatte zur Horizontalen geneigt, um ein sanftes Abheben und Ablegen zu ermöglichen.

Gemäß der bevorzugten Ausfϋhrungsform der Erfindung sind in Bewegungsrichtung der Transporteinheit zwischen der ersten Position und der zweiten Position zunächst eine Kühleinrichtung und anschließend eine Konditionier- einheit angeordnet, um zunächst eine Abkühlung und anschließend eine Konditionierung der Substratscheiben für den nachfolgenden Prozess zu ermöglichen. Vorteilhafterweise weist dabei eine Gaszuführungseinheit für die Kühleinheit wenigstens eine Kühl- und/oder Filtereinheit auf, um beispielsweise Umgebungsluft für die Kühlung noch weiter zu kühlen und/oder zu filtern.

Vorteilhafterweise weist eine Gaszuführungseinheit für wenigstens die Kondi- tioniereinheit Mittel zum Temperieren von Gas auf eine Temperatur auf, die im Wesentlichen der Temperatur in einem Prozessraum einer benachbarten Pro- zesseinheit entspricht, und/oder Mittel zur Entnahme von Gas aus einem Prozessraum und/oder eine Gaszuleitung für den Prozessraum, insbesondere einer Klimaanlage, einer benachbarten Prozesseinheit, um die Substratscheiben innerhalb der Konditioniereinheit derselben Atmosphäre auszusetzen, der sie innerhalb einer nachfolgenden Prozesseinheit ausgesetzt sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert; in den Zeichnungen zeigt:

Figur 1 eine schematische Draufsicht auf eine Kühl- und Konditioniervorrich- tung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Figur 2 eine schematische perspektivische Ansicht der Kühl- und Konditio- niervorrichtung gemäß Figur 1 aus einer ersten Perspektive;

Figur 3 eine schematische perspektivische Ansicht der Kühl- und Konditio- niervorrichtung gemäß Figur 1 aus einer zweiten Perspektive; Figur 4 eine schematische Draufsicht auf einen Teilbereich der Kühl- und

Konditioniervorrichtung gemäß Figur 1 ; Figur 5 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie V-V in Figur 4; Figur 6 eine vergrößerte Teilschnittansicht des Bereichs X in Figur 5; Figur 7 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in Figur 4; Figur 8 eine schematische Draufsicht auf einen Teilbereich der Substrat- Kühl- und Konditioniervorrichtung gemäß Figur 1.

Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Kühl- und Konditioniervorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Kühl- und Konditioniervorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einer umlaufenden Transportvorrichtung 2, sowie ersten und zweiten Kühlstrecken 3,4 und einer Konditionierstre- cke 5.

Die umlaufende Transportvorrichtung 2 besitzt eine Vielzahl von Transportstiften 8, die über ein entsprechendes Element, wie beispielsweise einen Riemen 9 miteinander verbunden sind und mit festem Abstand zueinander gehalten werden. Über ein entsprechendes Antriebselement, wie beispielsweise eine Antriebsscheibe 12, die mit dem Riemen 9 in Eingriff kommt, lassen sich die Haltestifte 8 und der Riemen 9 entlang eines geschlossenen Bewegungspfades bewegen. Eine Bewegungsrichtung der Transportvorrichtung ist durch den Pfeil A in Figur 1 dargestellt. Der Bewegungspfad wird durch zwei gerade, parallel zueinander liegende Abschnitte 14, 15 und entsprechende Umlenkabschnitte 16, 17 an den Enden der geraden Abschnitte 14, 15 gebildet.

Die Kühlstrecken 3, 4 liegen in Bewegungsrichtung A der Transportvorrichtung vor bzw. hinter dem Umlenkabschnitt 16, d. h. in Bewegungsrichtung A am Ende des geraden Abschnitts 14 bzw. am Anfang des geraden Abschnitts 15 des Bewegungspfades. Die Konditionierstrecke 5 liegt in Bewegungsrichtung A der Bewegungsvorrichtung 2 direkt im Anschluss an die Kühlstrecke 4 und endet in Bewegungsrichtung A direkt vor dem Umlenkabschnitt 17. Der

genaue Aufbau der Kühlstrecken 3, 4 und der Konditionierstrecke 5 wird nachfolgend noch näher erläutert, es sei jedoch bemerkt, dass die Transportvorrichtung Substratscheiben, wie beispielsweise DVD-Substratscheiben 20 für optische Datenträger durch die Kühlstrecken 3, 4 und die Konditionierstrecke 5 hindurch bewegt.

Benachbart zu der Transportvorrichtung 2 ist eine Zwischenspeichereinheit 22 zur Aufnahme und Zwischenspeicherung der Substratscheiben 20 vorgesehen. Die Zwischenspeichereinheit 22 besteht im Wesentlichen aus einer Be- und Entladeeinrichtung 24 und einer Aufnahmeeinrichtung 26.

Die Be- und Entladeeinrichtung 24 kann irgendeinen geeigneten Handhabungsmechanismus zum Transport von Substratscheiben 20 zwischen der Transportvorrichtung 2 und der Aufnahmeeinrichtung 26 der Zwischenspei- chereinheit 22 besitzen. Dabei ist die Be- und Entladeeinrichtung sowohl geeignet Substratscheiben 20 von der Transportvorrichtung 2 zu entnehmen und in die Aufnahmeeinrichtung zu bringen als auch die Substratscheiben von der Aufnahmeeinrichtung 26 zu der Transportvorrichtung 2 zu befördern.

Die Aufnahmeeinrichtung 26 besteht im Wesentlichen aus einem Drehtisch 28, auf dem drei Aufnahmespindeln 29 vorgesehen sind, auf denen eine Vielzahl von Substratscheiben 20 übereinander aufgenommen werden kann. Dabei ist es möglich über eine Be- und Entladeeinheit 30 Distanzstücke zwischen die Scheiben zu bringen. Der Drehtisch kann die Spindeln 29 in be- kannter Art und Weise in eine Be- und Entladeposition bewegen.

Die Be- und Entladeeinrichtung 24 entnimmt Substratscheiben 20 von der Transportvorrichtung 2 bzw. belädt die Transportvorrichtung 2 an einer Position B, die in Bewegungsrichtung A der Transportvorrichtung 2 vor der Kühl- strecke 3 liegt.

In der Draufsicht gemäß Figur 1 ist ferner eine Beladeeinheit 32 zu sehen, die beispielsweise Teil einer Spritzgießmaschine 33 zur Herstellung der Substrat-

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Scheiben 20 ist. Die Beladeeinheit 32 kann allerdings auch separat vorgesehen sein und die Substratscheiben 20 von der Spritzgießmaschine 33 zu der Transportvorrichtung 2 transportieren. Die Beladeeinheit 32 kann irgendeines Typs sein, der geeignet ist die Substratscheiben auf einem Haltestift 8 der Transportvorrichtung 2 abzulegen. Dabei erfolgt diese Beladung an einer Beladeposition C 1 die im Bereich der Kühlstrecke 3 liegt, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.

Benachbart zur Transportvorrichtung 2 ist ferner eine Entladeeinheit 34 vor- gesehen zum Entnehmen von Substratscheiben 20 von der Transportvorrichtung 2 und zum Transport derselben zu einer nachfolgenden Prozesseinheit 35, wie beispielsweise einem Beschichtungsmodul, in dem die Substratscheiben 20 beschichtet werden. Die Entladeeinheit kann ein integrierter Teil der nachfolgenden Prozesseinheit 35 sein oder eine separate Einheit sein, die geeignet ist, die Substratscheiben 20 von der Transportvorrichtung zu entnehmen und in die Prozesseinheit zu laden. Die Entladeeinheit 34 entnimmt die Substratscheiben 20 an einer Entladeposition D, die in Bewegungsrichtung A der Transportvorrichtung 2 am Ende der Konditionierstrecke 5 liegt.

Der Aufbau der Kühlstrecke 3, 4 sowie der Konditionierstrecke 5 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 4 bis 8 näher erläutert.

Figur 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Kühlstrecke 4 gemäß Figur 1 , während die Figuren 5 und 7 eine Längsschnittansicht entlang der Linie V- V bzw. einer Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII zeigen. Figur 6 zeigt eine vergrößerte Detailansicht eines Teils X gemäß Figur 5 und Figur 8 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine asymmetrische Anordnung von Düsen.

Wie am besten in Figur 7 zu erkennen ist, weist die Kühlstrecke 4 zwei ge- trennte Luftkammern 36, 37 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten des Bewegungspfades des Haltestifts 8 angeordnet sind. Die Luftkammern 36, 37 besitzen jeweils eine obere Lochplatte 39 bzw. 40 sowie entsprechende Seitenwände und eine Bodenwand, die nicht näher bezeichnet sind. Die Loch-

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platten 39, 40 weisen jeweils eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 42 auf, die beispielsweise in den Figuren 4 und 8 angedeutet sind. Wie am besten in Figur 8 zu erkennen ist, sind die Austrittsöffnungen 42 in einer Vielzahl von Reihen 43 angeordnet, die in Längsrichtung der Lochplatten 39, 40 parallel zueinander angeordnet sind und sich senkrecht zur Bewegungsrichtung A der Transporteinheit 2 erstrecken. Dabei kann die Lochplatte natürlich auch Teil eines Profilelements sein.

Wie in Figur 8 zu erkennen ist, sind die Reihen 43 der Austrittsöffnungen 42 der Lochplatten 39 und 40 versetzt zueinander angeordnet. Gemäß der Draufsicht in Figur 8 besitzen die Reihen 43 einer Lochplatte 39 oder 40 jeweils einen gleich bleibenden Abstand zu den benachbarten Reihen 43 und ferner besitzt jede Reihe 43 dieselbe Anzahl von Austrittsöffnungen 42, die mit gleichem Abstand zueinander entlang der Reihe 43 angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, die Abstände zwischen den Reihen 43 bzw. die Abstände zwischen den Austrittsöffnungen 42 in jeder Reihe 43 zu variieren, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.

Wie in Figur 6 zu erkennen ist, sind die Austrittsöffnungen 42 schräg, d. h. bezüglich einer Vertikalen geneigt, um, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, ein Rotationsmoment auf eine darüber liegende Substratscheibe 20 auszuüben. Dabei sind die Austrittsöffnungen 42 in der Lochplatte 39 entgegen der Bewegungsrichtung A der Transportvorrichtung 2 geneigt, wie in Figur 6 zu erkennen ist, während die Austrittsöffnungen 42 der Lochplatte 40 in Be- wegungsrichtung A der Transportvorrichtung 2 geneigt sind.

Wie am besten in Figur 5 zu erkennen ist, ist die Lochplatte 39 an ihrem in Bewegungsrichtung A der Transportvorrichtung 2 vorderen Ende leicht nach unten abgewinkelt, um eine Anfahrschräge 45 zu bilden, deren Funktion nach- folgend noch näher erläutert wird. Die Anfahrschräge ist bei beiden Lochplatten 39, 40 vorgesehen und die jeweiligen Luftkammern 36, 37 sind in entsprechender Weise schräg ausgebildet, obwohl die Luftkammer auch gerade ausgebildet sein kann und sich im Bereich der Anfahrschräge verjüngt. Im Be-

reich der Anfahrschräge 45 sind in gleicher Weise wie in den übrigen Bereichen der Lochplatte Reihen 43 von Austrittsöffnungen 42 vorgesehen.

Wie in Figur 7 zu erkennen ist, besitzt der Haltestift 8 an seinem oberen Ende eine Zentrierschräge 48 sowie eine darunter liegende Auflageschulter 49. Die Auflageschulter 49 ist höhenmäßig derart angeordnet, dass eine darauf aufliegende Substratscheibe 20 mit einem geringen Abstand (d) oberhalb der Lochplatten 39, 40 gehalten würde, wie in Figur 6 angedeutet ist.

Die Luftkammern 36, 37 sind über eine nicht näher dargestellte Gasversorgung mit einem Kühlgas beaufschlagbar, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Gasversorgungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zieht vorzugsweise Umgebungsluft an und leitet diese in die Luftkammem 36, 37. Dabei kann zwischen der Ansaugung und dem Einleiten in die Luftkammern 36, 37 eine Filterung und Kühlung der Umgebungsluft vorgesehen sein. Da die erfindungsgemäße Kühl- und Konditioniervorrichtung jedoch üblicherweise in Reinräumen angeordnet ist, in denen üblicherweise konditionierte, gefilterte Luft vorhanden ist, ist eine zusätzliche Kühlung und Filterung nicht unbedingt notwendig.

Obwohl sich die obige Beschreibung auf die Kühlstrecke 4 bezieht, besitzt die Kühlstrecke 3 im Wesentlichen denselben Aufbau mit getrennten Luftkammern, oberen Lochplatten der Luftkammem und einer in Bewegungsrichtung A der Transportvorrichtung 2 vordere Anfahrschräge 45. Wie in der Draufsicht gemäß Figur 1 zu erkennen ist, besitzt die Kühlstrecke 3 jedoch eine etwas größere Länge als die Kühlstrecke 4. Die Länge der Kühlstrecke 3 ist auch je nach Anforderung der zu erbringenden Kühlleistung variierbar.

Die Konditionierstrecke 5 besitzt im Wesentlichen denselben Aufbau wie die Kühlstrecke 4 hinsichtlich zweier getrennter Luftkammem mit entsprechenden Lochplatten und Auslassöffnungen. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Konditioniervorrichtung 5 jedoch keine Anfahrschräge 45 wie die Kühlstrecke 4, da die Konditionierstrecke 5 direkt an die Kühl-

strecke 4 anschließt und somit ein kontinuierliches Luftkissen zum schwebenden Halten der Substratscheiben 20 vorgesehen werden kann, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Luftkammern der Konditionierstrecke 5 stehen mit einer Konditioniergasversorgung 46 in Verbindung. Die Konditio- niergasversorgung entnimmt Luft aus einem Prozessraum oder einer Zuleitung, insbesondere einer Klimaanlage, für den Prozessraum der Prozesseinheit 35. Hierdurch ist es möglich, die Substratscheiben 20 in der Konditionierstrecke 5 für die Prozessraumatmosphäre in der Prozessanlage 35 zu konditi- onieren, d. h. sie werden schon in der Konditionierstrecke 5 der Prozess- raumatmosphäre ausgesetzt.

Wie schematisch durch die strichpunktierte Linie in Figur 5 dargestellt ist, kann zusätzlich zu den unteren Luftkammern 36, 37 wenigstens eine obere Luftkammer 55 mit einer Austrittsöffnung aufweisenden unteren Lochplatte 56 vorgesehen sein, um zu ermöglichenGas sowohl auf eine Oberseite als auch eine Unterseite der Substratscheiben 20 zu leiten, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.

Die Kühl- und Konditioniervorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Die Kühl- und Konditioniervorrichtung 1 wird im Zusammenhang mit einer Spritzgießmaschine 33 als einer vorgeschalteten Prozesseinheit und einem Beschich- tungsmodul 35 als nachgeschalteter Prozesseinheit beschrieben.

Die Substratscheiben 20 werden zunächst in der Spritzgießmaschine 33 hergestellt und anschließend in einem durch den Spritzvorgang heißen Zustand über die Beladeeinheit 32 auf einen Haltestift 8 geladen. Dies geschieht an der Beladeposition C, die sich im Bereich der Kühlstrecke 3 befindet, und zwar benachbart zu einer Anfahrschräge 45, d. h. in einem ebenen Bereich der Kühlstrecke 3. Dabei wird die Substratscheibe derart bewegt, dass sich der Haltestift 8 in einem Innenloch der Substratscheibe 20 befindet und hierdurch eine seitliche Führung derselben vorsieht. Zu diesem Zeitpunkt wird über die Auslassöffnungen 42 der Kühlstrecke 3 Luft auf die Unterseite der

Substratscheibe 20 geleitet, so dass sich zwischen der Unterseite der Substratscheibe 20 und der Oberseite der Lochplatten der Kühlstrecke 3 ein Gaskissen bildet, welches die Substratscheibe 20 schwebend trägt. Dabei ist die Gasströmung derart eingestellt, dass die Substratscheibe 20 mit einem Ab- stand d schwebend über den Lochplatten gehalten wird, wie in Figur 6 zu erkennen ist. Der Abstand d ist derart gewählt, dass die Substratscheiben 20 von der Auflageschulter 49 des Haltestifts 8 abgehoben sind, sich jedoch weiterhin in einem Führungsbereich 48 des Haltestifts 8 befinden, so dass er eine seitliche Führung vorsieht. Durch die Schrägstellung der Auslassöffnungen 42 in den jeweiligen Lochplatten der Kühlstrecke 3 und die asymmetrische Anordnung derselben (Schrägstellung in Bewegungsrichtung A bzw. entgegen der Bewegungsrichtung A) legt das Gaskissen ein Drehmoment an die Substratscheibe 20 an. Anschließend wird die Transportvorrichtung 2 betätigt, um die am Punkt C aufgenommene Substratscheibe in Bewegungsrichtung A des Bewegungspfades zu bewegen. Dabei ist die Bewegung der Transportvorrichtung eine Taktbewegung, mit einer Taktlänge £ (siehe Figur 4) die dem Abstand zwischen zwei Haltestiften 8 entspricht. Die gerade beladene Scheibe wird somit gemäß Figur 1 in eine rechts bezüglich der Position C befindliche Position oberhalb der Kühlstrecke 3 weiter bewegt. Anschließend wird eine neue Substratscheibe 20 durch die Beladeeinheit 32 in der Position C auf die Transportvorrichtung 2 geladen. Dieser Vorgang wird fortgeführt, so dass kontinuierlich Haltestifte 8 mit einer Substratscheibe 20 beladen werden. So lange sich die Substratscheiben 20 oberhalb der Kühlstrecke 3 befinden, werden sie durch ein Gaskissen schwebend gehalten und in Rotation versetzt, wodurch sich eine homogene Abkühlung ergibt. Wie in der Draufsicht gemäß Figur 8 zu erkennen ist, bilden die Auslassöffnungen 42 jeweils radial kreisförmige Pri- mär-Abkühlzonen 51 auf der Unterseite der Substratscheiben 20, und zwar in dem Bereich, in dem die Austrittsöffnungen auf die Unterseite der Substratscheibe 20 gerichtet sind. Natürlich erfolgt eine Abkühlung auch außerhalb dieser Radialzonen, aber eine Hauptabkühlung genau dort, wo eine Gasströmung aus den Austrittsöffnungen 42 direkt auf die Unterseite der Substratscheiben 20 gerichtet ist. Dadurch, dass die Reihen 43 von Austrittsöffnungen 42 der zwei gegenüberliegenden Lochplatten 39, 40 zueinander versetzt sind,

werden unterschiedliche kreisförmige Primär-Abkühlzonen gebildet. Darüber hinaus ist der Taktabstand I der Transportvorrichtung 2 derart gewählt, das er nicht mit einem Vielfachen eines Abstands e zwischen den Reihen 43 der Auslassöffnungen 42 zusammenfällt. Somit werden die Substratscheiben in den unterschiedlichen Haltepositionen oberhalb der Kühlstrecke 3 jeweils so gehalten, dass bezüglich einer benachbarten Halteposition unterschiedliche kreisförmige Primär-Abkühlzonen auf der Unterseite der Substratscheibe 20 gebildet werden. Hierdurch lässt sich eine homogene und schnelle Abkühlung der Substratscheibe 20 in radialer Richtung erreichen.

Am Ende der Kühlstrecke 3 d. h. in einer Halteposition E wird die Substratscheibe 20 noch immer durch ein Gaskissen gehalten. Wenn die Substratscheibe 20 dann jedoch weiter getaktet wird und in den Bereich des Umlenkabschnitts 16 gelangt, reißt das Gaskissen ab und die Substratscheibe 20 legt sich auf die Auflageschulter 49 des Haltestifts 8. Dort verbleibt sie, bis sie in den Bereich der Anfahrschräge 45 der Kühlstrecke 4 gelangt und zwar im Bereich der Halteposition F gemäß Figur 1. Durch die Schrägstellung der Lochplatten 39, 40 in diesem Bereich wird allmählich ein Gaskissen unter der Substratscheibe 20 aufgebaut, um sie wiederum von der Auflageschulter 49 des Haltestifts 8 abzuheben. Dabei ermöglicht die Anfahrschräge einen langsamen, gleichmäßigen Aufbau des Gaskissens, der ein Verkanten der Substratscheibe 20 auf dem Haltestift 8 verhindert. Durch den asymmetrischen Aufbau der Auslassöffnungen 42 werden die Substratscheiben im Bereich der Kühlstrecke 4 wiederum nicht nur schwebend gehalten sondern auch in Rotation versetzt. Am Ende der Kühlstrecke 4 befindet sich die Substratscheibe in der Halteposition G. Wenn sie aus der Halteposition G um eine Position weitergetaktet wird, befindet sie sich in der Halteposition H, die sich oberhalb der Kon- ditionierstrecke 5 befindet. Während dieser Bewegung zwischen den Haltepositionen G und H wird die Substratscheibe zum Teil durch ein Gaskissen der Kühlstrecke 4 gehalten und dann durch ein im Bereich der Konditionierstrecke 5 ausgebildetes Gaskissen übernommen, so dass die Substratscheibe 20 kontinuierlich schwebend gehalten wird. Jedoch ändert sich die Zusammensetzung des das Gaskissen bildenden Gases zwischen diesen beiden Halte-

punkten. Im Bereich der Konditionierstrecke 5 werden die Substratscheiben wiederum schwebend und rotierend gehalten.

Am Ende der Konditionierstrecke 5 befinden sich die Substratscheiben 20 in der Position D, in der sie im Normalbetrieb entladen werden und dem Be- schichtungsmodul 35 zugeführt werden. Dadurch dass in der Konditionierstrecke Gas aus dem Prozessraum oder einer Zuleitung für den Prozessraum, insbesondere einer Klimaanlage, des Beschichtungsmoduls 35 entnommen wird, befinden sich die Substratscheiben 20 am Ende der Konditionierstrecke 5 in einem Zustand, insbesondere hinsichtlich der Temperatur und der Oberflächenfeuchtigkeit, die der Prozessatmosphäre in dem Beschichtungsmodul entspricht.

Der oben beschriebene Prozessablauf entspricht dem Normalbetrieb der Kühl- und Konditioniervorrichtung 1.

Alternativ zu dem obigen Normalbetrieb ist jedoch auch ein Alternativbetrieb möglich. Der Alternativbetrieb wird beispielsweise bei einer Fehlfunktion im Bereich der Kühl- und/oder Konditioniervorrichtung oder im Bereich des nach- geschalteten Prozessmoduls 35, wie beispielsweise dem Beschichtungsmodul, eingesetzt, wenn ein Entladen der Substratscheiben 20 an der Entladeposition D nicht möglich oder nicht zweckmäßig ist. Der Alternativbetrieb entspricht zunächst im Wesentlichen dem Normalbetrieb. Wenn sich eine Substratscheibe 20 in der Position D befindet, wird sie jedoch nicht entladen, sondern durch die Transportvorrichtung 2 weiter bewegt, bis sie sich in der Position B befindet. In dieser Position wird die Substratscheibe 20 dann durch die Be- und Entladeeinrichtung 24 von der Transportvorrichtung 2 entnommen und auf eine Spindel 29 der Zwischenspeichereinheit 22 aufgenommen. Dies wird so lange wiederholt, bis eine Spindel 29 der Zwischenspeichereinheit 22 gefüllt ist, woraufhin eine neue noch leere Spindel 29 in den Bereich der Be- und Entladeeinrichtung 24 gebracht wird, um auch diese zu beladen, sofern dies erforderlich ist. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die Fehlfunktion behoben ist oder alle Spindeln der Zwischenspeichereinheit 22 voll sind. Hierbei

sei bemerkt, dass die Zwischenspeichereinheit 22 natürlich mehr oder weniger als drei Spindeln 29 vorsehen kann und dass es auch möglich ist, einen Austausch von Spindeln vorzusehen, so dass beispielsweise gefüllte Spindeln durch leere Spindeln austauschbar sind und die gefüllten Spindeln in einer entsprechenden Aufnahme aufgenommen werden.

Wenn beispielsweise eine Fehlfunktion behoben ist oder aus sonstigem Grund wieder auf den Normalbetrieb umgestellt wird, werden die Substratscheiben an der Entladeposition D wieder durch die Entladeeinheit 34 entnommen und dem nachfolgenden Prozess zugeführt. Hierdurch wird nach einiger Zeit erreicht, dass die Haltestifte 8 zwischen der Position D und der Position B frei sind. Wenn dies der Fall ist, ist es nunmehr möglich, Substratscheiben aus der Zwischenspeichereinheit 22 an der Position B auf die Transportvorrichtung 2 zu laden, wobei bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nicht jeder Haltestift 8 mit einer Substratscheibe beladen wird, um zu ermöglichen, dass auf den freibleibenden Haltestiften 8 an der Beladeposition C durch die Beladeeinheit 32 eine Substratscheibe beladen werden kann. Hierdurch ist es möglich, Substratscheiben 20 aus der Spritzgießmaschine 33 und der Zwischenspeichereinheit 22 auf die Transportvorrichtung 2 zu laden. In diesem Fall kann beispielsweise die Geschwindigkeit der Transportvorrichtung 2 erhöht werden, wenn die Kühl- und Konditionierstrecken weiterhin eine ausreichende Kühlung und Konditionierung vorsehen und die nachfolgende Prozesseinheit höhere Geschwindigkeiten erlaubt. Somit könnte die Spritzgießmaschine unverändert kontinuierlich betrieben werden, was einen verlustfrei- en Betrieb derselben ermöglicht.

Die aus der Zwischenspeichereinheit 22 kommende Substratscheibe, die in der Be- und Entladeposition B auf die Transportvorrichtung 2 geladen wird, wird anschließend über eine Anfahrschräge 45 im Bereich der Halteposition I in den Bereich der Kühlstrecke 3 gebracht. Die Anfahrschräge 45 ermöglicht wiederum ein sanftes Abheben der Substratscheibe 20 von der Auflageschulter 49 des Haltestifts 8. Anschließend wird die Substratscheibe 20 in der zuvor beschriebenen Art und Weise durch die Kühlstrecken 3 und 4 sowie die Kon-

ditionierstrecke 5 hindurch bewegt und am Ende der Konditionierstrecke 5 an der Entladeposition D entnommen und einem nachfolgenden Prozess zugeführt.

Die Zwischenspeichereinheit 22 ermöglicht, dass eine vorgeschaltete Prozesseinheit 33, wie beispielsweise die Spritzgießmaschine, kontinuierlich betrieben wird und insbesondere bei einer Fehlfunktion in einer nachgeschalteten Prozesseinheit 35 nicht angehalten werden muss, da die "überschüssig" produzierten Substratscheiben in der Zwischenspeichereinheit 22 aufgenom- men werden können. Hierdurch lassen sich Abschalt- und Anfahrverluste einer Spritzgießmaschine vermeiden. Durch die Anordnung der Zwischenspeichereinheit 22 in Bewegungsrichtung A der Transportvorrichtung 2 hinter der Entladeposition D und vor der Kühlstrecke 3 ist es möglich, dass die Substratscheiben 22 die Kühlstrecken 3, 4 und die Konditionierstrecke 5 nochmals durchlaufen und sich somit am Ende der Konditionierstrecke 5 in demselben Zustand befinden wie Substratscheiben 20, die im Normalbetrieb in die Entladeposition D gelangen.

Die Erfindung wurde zuvor anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne auf das konkret dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein. Beispielsweise können die Kühlstrecken 3, 4 und/oder die Konditionierstrecke 5 neben den unten liegenden Luftkammern 36, 37 noch wenigstens eine obere Luftkammer 55 aufweisen, um auch Kühlluft auf eine Oberseite der Substratscheiben 20 zu lenken, wie schematisch in Fig. 5 an- gedeutet ist. Dabei sollte die aus einer oberen Luftkammer austretende Kühlluft die Ausbildung eines Gaskissens unter den Substratscheiben und ein schwebendes Halten derselben nicht behindern. Bei Vorsehen einer oberen Luftkammer 55 ist es beispielsweise auch möglich, in dieser schräg gestellte Austrittsöffnungen vorzusehen, um die Substratscheiben 20 in Rotation zu versetzen, so dass die Austrittsöffnungen 42 der unteren Luftkammern 36, 37 vertikal ausgerichtet sein könnten. Auch ist es zur Erzeugung eines Rotationsmoments nicht notwendig, dass alle Austrittsöffnungen 42 der Luftkammern 36, 37 schräg gestellt sind. Viel mehr könnte es ausreichen, dass bei-

spielsweise nur ausgewählte Austrittsöffnungen der Luftkammern 36, 37 in einer Halteposition der Substratscheibe 20 schräg gestellt sind. Auch ist es möglich losgelöst von den Luftkammern 36, 37 oder 55 speziell designierte Rotationsdüsen vorzusehen, die beispielsweise im Wesentlichen in Horizon- talrichtung auf die Substratscheiben 20 gerichtet sind.

Zur Ausbildung unterschiedlicher Primär-Abkühlzonen auf der Substratscheibe 20 ist es ferner möglich, die Rasterabstände e zwischen Reihen 43 der Austrittsöffnungen 42 zu variieren bzw. die Abstände der Austrittsöffnungen 42 innerhalb einer jeweiligen Reihe 43 zu verändern. Auch ist es nicht unbedingt notwendig, die Austrittsöffnungen 42 in Reihen anzuordnen, obwohl dies zur Vereinfachung der Ausbildung derselben bevorzugt wird. Dem Fachmann werden sich unterschiedlichste Muster für die Anordnung der Austrittsöffnungen ergeben, die eine homogene Abkühlung der Substratscheiben ermögli- chen.

Obwohl die Zwischenspeichereinheit 22 derart angeordnet ist, dass sie zwischen der Entladeposition D und der Beladeposition C der Transportvorrichtung 2 liegt, ist es auch möglich, sie an einem anderen Ort anzuordnen. Wenn die Substratscheiben 20 in der Zwischenspeichereinheit 22 beispielsweise mit derselben Luft beaufschlagt werden, die in den Kühlstrecken 3, 4 verwendet wird, ist es auch möglich, die Substratspeichereinheit 22 derart anzuordnen, dass eine Be/Entladung an der Position H zu Beginn der Konditionierstrecke 5 erfolgt. Dies ist möglich, da die Substratscheiben in der Position G im Wesent- liehen dann denselben Zustand besitzen sollten wie die Substratscheiben 20 in der Zwischenspeichereinheit 22.

Wenn die Substratscheiben 20 in der Zwischenspeichereinheit hingegen beispielsweise mit dem selben Gas beaufschlagt werden, das auch in der Kondi- tioniereinheit 5 vorgesehen ist, so ist es beispielsweise auch möglich die Substratscheiben aus der Zwischenspeichereinheit 22 irgendwo zwischen den Punkten H und D auf der Transportvorrichtung 2 abzulegen, wobei die Punkte H und D auch mögliche Be- und Entladepunkte sind. Gegebenenfalls wäre es

sogar möglich, dass die Entladeeinheit 34 Substratscheiben 20 direkt aus der Zwischenspeichereinheit entnimmt, wenn die Substratscheiben in der Zwischenspeichereinheit 22 mit dem selben Gas beaufschlagt werden wie die Substratscheiben 20 im Bereich der Konditionierstrecke 5. Es ist möglich, dass die Zwischenspeichereinheit 22 eine Gasversorgung aufweist, die Luft aus dem Prozessraum eines nachgeschalteten Prozessmoduls und/oder einer Zuleitung insbesondere einer Klimaanlage des nachgeschalteten Prozessmoduls entnimmt und in den Bereich der Substratscheiben 20 leitet, um diese in einem Zustand zu halten, der dem Zustand der Substratscheiben am Ende der Konditionierstrecke 5 entspricht. Gas für eine Konditionierung kann allgemein auch durch eine vom nachgeschalteten Prozessmodul unabhängige Gasversorgung wie beispielsweise ein Klimagerät bereitgestellt werden.