氣體分離器的制造方法
【專利摘要】公開了一種用于在真空涂覆設(shè)備中的氣體運動的裝置(1)，該裝置將在涂覆室中沒有沉積到待涂覆的基底(3)上的氣態(tài)的涂覆材料抽走。在此，用于抽走涂覆材料的至少一個泵以抽走裝置的軸向延長部(112)的形式與該抽走裝置聯(lián)接，其中，抽走裝置具有一個或多個抽吸開口(121)并且被劃分成至少兩個軸向區(qū)域，這兩個區(qū)域的抽走特征能很大程度地彼此分開地進行調(diào)整。
【專利說明】氣體分離器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的主題是一種針對在用于在基底上進行涂覆的設(shè)備中的氣體環(huán)境的用于 氣體運動、尤其是氣體抽走的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在太陽能和半導(dǎo)體工業(yè)中，利用一種元素或具有化合物的薄層對基底進行涂覆通 常利用PECVD法（plasmaenhancedchemicalvapourdeposition等離子增強化學(xué)汽相沉 積）或利用PVD法（physicalvapourdeposition物理氣相沉積）來實現(xiàn)。在此，使用了 噴涂、熱蒸發(fā)、激光蒸發(fā)和離子束蒸發(fā)、等離子涂覆以及其他由現(xiàn)有技術(shù)公知的方法。這些 方法通常在具有構(gòu)造為真空室的加工室的連續(xù)操作設(shè)備（Durchlaufanlage)中執(zhí)行，待涂 覆的基底連續(xù)或間斷（逐步）地運動穿過該連續(xù)操作設(shè)備并且在其中進行涂覆。
[0003] 涂覆材料或其他加工材料通常是氣態(tài)的。因此，未沉淀在基底上的部分會在處理 室中不受控制地擴散。因此，值得期待的是，在可能的流動輪廓不干擾涂覆或者加工過程的 情況下，將這些氣體以可控的方式抽走。
[0004] 通常直接將不同材料的多個層依次施加到基底上。在這種情況下有利的是，沒有 必要進行耗費的到不同處理室中的引入和排出過程，而是可以在同一處理室中進行依次涂 覆。在此，可能出現(xiàn)的問題是，不同的涂覆材料彼此不相容或者說彼此不期望地彼此發(fā)生了 反應(yīng)，或者涂覆材料的組成部分在另一材料的層中作為雜質(zhì)起作用。
[0005] 存在有一系列解決該問題的技術(shù)方案。除了較小的中間閘室以外，尤其還采用了 能運動的限界裝置來防止氣態(tài)的材料從一個室區(qū)域溢流到另一個室區(qū)域中。為此，優(yōu)選在 處理區(qū)域的邊界處抽吸氣體流，并且因此實現(xiàn)區(qū)域分隔。
[0006] W02007/059749描述了一種具有小的中間閘室的系統(tǒng)，基底經(jīng)由傳輸系統(tǒng)運動穿 過該系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有活門（Klappe)，這些活門交替地覆蓋中間閘室的輸入開口或者輸出 開口。在閘室區(qū)域中實現(xiàn)抽走，以便去除夾帶的氣體殘留。
[0007] 在DD214865A1中描述了如何在兩個其中具有等離子體的涂覆區(qū)域之間進行分 隔，其中，第一涂覆區(qū)域具有高反應(yīng)性的工作氣體，而第二涂覆區(qū)域具有低反應(yīng)性的工作氣 體，分隔以如下方式實現(xiàn)，即，提高低反應(yīng)性氣體的壓力。此外，在兩個區(qū)域之間設(shè)置抽走 器。以該方式防止了高反應(yīng)性氣體侵入第二區(qū)域中。
[0008] 在DE4303462A1中公開了一種針對玻璃基底的涂覆設(shè)備，在該涂覆設(shè)備中，玻璃 基底連續(xù)地從上方被涂覆。在此，以如下方式也實現(xiàn)了對涂覆區(qū)域的分隔，即，在這些區(qū)域 之間設(shè)置有抽走器。在所描述的解決方案中，一次性地從基底底側(cè)向下抽走，而在其他實施 方式中，在涂覆區(qū)域之間同時在涂覆材料被從其剝除的標靶的側(cè)向抽走。為此使用了中間 壁，該中間壁與涂覆室的其他結(jié)構(gòu)元件一起構(gòu)成管狀的、在橫截面中是矩形的空腔。該空腔 具有作為氣體入口的縫隙，該縫隙指向標靶所處的側(cè)?？涨辉谄涠瞬可?、在涂覆室的側(cè)壁上 借助真空泵抽氣。
[0009] 根據(jù)DD214865A1和DE4303462A1的兩個裝置的共同點是，從涂覆室中實現(xiàn)將氣體 的抽走，而不考慮出現(xiàn)的流動狀況。因此，由此可以想到的是，在泵開口附近會出現(xiàn)比較遠 處強得多的氣體流。因為泵典型地布置在處理室的側(cè)壁中或基底的上方或者下方，所以不 能指望在整個基底上會出現(xiàn)均勻的氣體流，其避免會稍微影響正在進行的涂覆過程。
[0010] DE102010028734A1規(guī)定以如下方式在兩個涂覆區(qū)域之間實現(xiàn)氣體分離，S卩，通過 如下開口直接在基底表面上方進行抽走，這些開口被置于平行于基底表面取向的且應(yīng)形成 流動阻力器的板的兩側(cè)。因為在該流動阻力器的周圍的壓力損耗遠大于在該流動阻力器后 面出現(xiàn)的壓力損耗，所以該發(fā)明人認為在抽走裝置整個長度上實現(xiàn)了流動型廓的均勻。在 此，可以看到抽走裝置的長度是垂直于基底的傳輸方向并且平行于基底的表面的。抽走通 過布置在基底上方的真空泵進行。
[0011] DE10 2008 026 001要求保護一種用于在連續(xù)涂覆設(shè)備中建立過程環(huán)境的方法。 尤其規(guī)定，在涂覆設(shè)備中存在有至少兩個涂覆區(qū)域，它們可以具有不同的氣體環(huán)境。以如下 方式實現(xiàn)對氣體環(huán)境的分隔，即，在每個涂覆區(qū)域中都存在有氣體導(dǎo)入部和氣體抽走部。此 夕卜，還描述了氣體抽走部作為"氣體通道（16)，其垂直于基底（1)的傳輸方向（3)地在基底 寬度上延伸并且具有至少一個開口（20)，從而在基底（1)與氣體通道（16)之間且在基底 寬度上分布地產(chǎn)生氣體流（22)"存在。規(guī)定了用于氣體導(dǎo)入的氣體通道處于涂覆源的一側(cè) 上，而用于氣體抽走的氣體通道處于另一側(cè)上。
[0012] 在現(xiàn)有技術(shù)中通常將真空泵直接布置在基底上方阻止了多個處理區(qū)域上下疊置 的構(gòu)造。此外，通過出現(xiàn)在基底與流動導(dǎo)板之間的間隙進行抽走造成了極不均一的流動，這 導(dǎo)致對基底表面的不均勻的涂覆。特別是在等離子過程的情況下，像例如在等離子蝕刻或 PECVD過程的情況下，在等離子中產(chǎn)生的分解物或者氣體微粒部分地具有如下特性，S卩，在 限定的加工區(qū)之外較遠的區(qū)域中也會引起與基底表面的反應(yīng)。這會導(dǎo)致表面特性的不利的 改變，像例如均一性或者鈍化質(zhì)量或光學(xué)特性等的改變。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種氣體抽走裝置，該氣體抽走裝置可以在涂覆室 中實現(xiàn)限定的氣體運動，并且不會由于在涂覆室中強烈的流動差別而阻止具有均勻厚度的 均一的層的構(gòu)成，或者該氣體運動通過有針對性的流動差別以可控的方式影響層形成。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)利用根據(jù)權(quán)力要求1所述的裝置來解決。有利的實施方式在 從屬權(quán)利要求中公開。
[0015] 用于基底的涂覆機構(gòu)大多近似直線地擴展，并且平行于基底表面地且垂直于基底 的傳輸方向地布置?；變?yōu)選以連續(xù)的速度在涂覆機構(gòu)下方或者上方進行傳輸。涂覆材料 的沉積在傳輸運動期間進行。為了使涂覆是均勻的，涂覆裝置的長度至少相應(yīng)于基底的或 者說在其中傳輸基底的基底載體的寬度。因此，在涂覆裝置的整個長度上也產(chǎn)生了并沒有 完全沉淀的且必須被抽走的氣態(tài)的材料。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的裝置具有至少一個涂覆室，該涂覆室具有至少一個涂覆區(qū)域。此 夕卜，裝置還具有傳輸裝置，用以在傳輸方向上將平面的基底傳輸?shù)酵扛彩抑胁⑶矣靡栽谠?涂覆室中保持基底。在涂覆室中，每個涂覆區(qū)域都存在有至少一個涂覆裝置。涂覆裝置放 出氣態(tài)的涂覆材料。在此，涂覆裝置的長度至少相應(yīng)于基底的寬度。每個涂覆區(qū)域都存在 有至少一個抽走裝置，其中，抽走裝置基本上平行于涂覆裝置地延伸并且至少具有涂覆裝 置的長度。至少一個泵與抽走裝置聯(lián)接，該泵在抽走裝置內(nèi)部相對于涂覆室的內(nèi)部壓力生 成低壓。尤其地，至少一個泵以抽走裝置的軸向延長部的形式與該抽走裝置聯(lián)接。抽走裝 置具有一個或多個抽吸開口，并且被劃分成至少兩個軸向區(qū)域，這些軸向區(qū)域的抽走特征 (Absaugcharakteristika)能很大程度地彼此分開地進行調(diào)整。抽吸開口優(yōu)選以如下方式 布置，即，使被抽吸的氣體的流動平行于基底表面分布，而并不垂直于該基底表面分布。為 此，抽吸開口特別優(yōu)選位于垂直于基底表面伸展的平面中。
[0017] 抽走裝置優(yōu)選構(gòu)造為管套管結(jié)構(gòu)（Rohr-in-Rohr-Konstruktion)。因此，抽走裝置 具有內(nèi)管和外管。在此，管橫截面可以是相同或不同的。優(yōu)選地，內(nèi)管和外管都具有圓形的 橫截面。在另一優(yōu)選的實施方式中，橫截面是矩形的或是具有倒角的近似矩形的。在此，管 的制造也可以通過將各個部分成形件，例如半殼體、U形板材或者其他板材成形件進行組裝 來實現(xiàn)。
[0018] 內(nèi)管具有比外管的內(nèi)直徑要小的外直徑。所述泵與內(nèi)管聯(lián)接，優(yōu)選與內(nèi)管的端面 聯(lián)接。內(nèi)管具有一個或多個吸入開口，通過這些吸入開口從內(nèi)管外側(cè)與外管內(nèi)側(cè)之間的中 間空間中吸入氣體。在一個優(yōu)選的實施方式中，吸入開口在其開口寬度上是能變化的。這 通過遮蔽物，例如通過至少一個另外的管（Blendenrohr遮蔽管）來實現(xiàn)，其緊密地貼靠在 內(nèi)管的內(nèi)壁或外壁上并且能相對于該內(nèi)管扭轉(zhuǎn)和/或移動，并且其在此還具有如下開口， 這些開口部分地封閉吸入開口。在采用了多個（至少兩個）這種遮蔽管的情況下可以有利 地依賴于吸入開口的軸向位置來確定吸入開口的抽吸特征（Ansaugcharakteristika)。
[0019] 在另一優(yōu)選的實施方式中，內(nèi)管具有如下分隔壁，該分隔壁將內(nèi)管劃分成分別兩 個針對各至少一個在端面上進行抽走的泵的抽吸區(qū)域。此外優(yōu)選的是，該分隔壁設(shè)置成能 移動的。
[0020] 在另一優(yōu)選的實施方式中，內(nèi)管是能扭曲的，也就是說，內(nèi)管可以繞其縱向軸線在 周向上扭曲。為此，內(nèi)管在一個端部上固定，而在另一端部上扭轉(zhuǎn)。由此，改變了吸入開口 的位置以及在中間空間中生成的流動輪廓。在另一優(yōu)選的實施方式中，內(nèi)管居中地保持，并 且兩個端部都可以扭轉(zhuǎn)。居中的保持優(yōu)選通過將內(nèi)管與外管連接起來的剛性的分隔壁來實 現(xiàn)。
[0021] 在另一優(yōu)選的實施方式中，內(nèi)管經(jīng)由一個或多個分隔壁與外管連接。這樣產(chǎn)生的 內(nèi)管區(qū)段能單個地在它們的取向上發(fā)生變化（能軸向扭轉(zhuǎn)）。
[0022] 外管具有抽吸開口，通過抽吸開口從涂覆室中將氣體吸入到內(nèi)管外側(cè)與外管內(nèi)側(cè) 之間的中間空間中。優(yōu)選的是，內(nèi)管的吸入開口遠離外管的抽吸開口。該措施已經(jīng)導(dǎo)致，由 于內(nèi)管中的壓力損耗造成的且會在中間空間中造成不均勻的抽吸壓力的流動不均勻性已 經(jīng)可以部分地在中間空間中進行平衡并且可以對在外管的抽吸開口上的抽走壓力進行均 衡。
[0023] 在一個優(yōu)選的實施方式中，外管在其外側(cè)具有流動導(dǎo)板，該流動導(dǎo)板可以通過移 動或者扭轉(zhuǎn)改變位置和取向。
[0024] 在另一優(yōu)選的實施方式中，外管類似于在內(nèi)管的情況下所描述的實施方式具有遮 蔽管。
[0025] 此外，優(yōu)選的是，將外管劃分成至少兩個能彼此獨立在周向上扭轉(zhuǎn)的區(qū)段。這些區(qū) 段通過將它們與內(nèi)管連接的中間壁來支撐，或者布置在保持結(jié)構(gòu)上，該保持結(jié)構(gòu)在外管外 部容納該外管并且與涂覆室的壁連接且支撐在那里。此外，優(yōu)選的是，外管設(shè)置成能在其整 個長度上或以區(qū)段形式扭曲的。為此，外管在一個端部上夾緊，而在另一端部上相對于第一 端部扭轉(zhuǎn)。在另一優(yōu)選的實施方式中，設(shè)置有居中的保持部（借助在內(nèi)管上的分隔片或借 助保持結(jié)構(gòu)），于是由此能夠有利地使兩個端部彼此獨立地進行扭轉(zhuǎn)。在另一優(yōu)選的實施方 式中，能扭曲的外管在兩個端部上夾緊，而在這兩個端部之間進行扭轉(zhuǎn)。在此，扭轉(zhuǎn)可以居 中作用或者也可以偏離中心地作用，從而得到了產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)區(qū)段是不對稱的。有利地，這借 助如下裝置來實現(xiàn)，該裝置在其作用點方面能在軸向方向上移動地作用在外管的外側(cè)上。 為此，在外管上例如設(shè)置有平行于軸線的隆起部，夾具或類似物作用在這些隆起部上。
[0026]內(nèi)管或外管的材料可以是相同或不同的。它們尤其依賴于流動設(shè)計方案所力求的 變化可能性。因此，僅在其定位上被改變的內(nèi)管和外管（也以區(qū)段的形式）優(yōu)選由不銹鋼 或鋁合金制成。能扭曲地實施的管優(yōu)選由紡織材料或復(fù)合材料制成。在此，尤其使用了碳 纖維紡織物或碳纖維復(fù)合材料。此外，鋼纖維編織（stahlfasergeflochten)的管也是適合 的。原則上，由現(xiàn)有技術(shù)公知的已經(jīng)用在涂覆設(shè)備中的物質(zhì)都是適合的。
[0027]為了改善附著特性或也為了保護材料表面以防侵蝕性的氣體微粒，這些材料表面 也可以通過表面調(diào)質(zhì)（例如改變粗糙度、附加涂覆）或者也可以通過附加的覆蓋件或者襯 里件來匹配不同的加工過程。覆蓋件或者襯里件優(yōu)選是板材、膜或者由合適的物質(zhì)或者復(fù) 合材料制成的帶狀物。在此，這些部件可以網(wǎng)狀、紡織物狀、孔板狀或以其他形式設(shè)計。由 此，可以延長裝置的使用壽命或者可以明顯簡化維修。
[0028] 在一個優(yōu)選的實施方式中，抽走裝置具有至少一個擴散器，該擴散器導(dǎo)致被抽吸 的氣體流的進一步均衡。擴散器可以在抽走裝置的區(qū)域上或者整個抽走裝置上延伸。優(yōu)選 的是，擴散器在抽走裝置中，在此是在內(nèi)管外側(cè)與外管內(nèi)側(cè)之間的中間空間中構(gòu)造為迷宮 結(jié)構(gòu)。在此，迷宮以如下方式設(shè)計，即，使其在抽走裝置的軸向方向上具有遠小于周向上的 壓力損耗的壓力損耗。在此，擴散器可以構(gòu)造為多個平行于軸線的短的流動導(dǎo)板設(shè)施。其 他優(yōu)選的實施方式設(shè)置了穿孔或網(wǎng)狀的平行于軸線的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)提高了在周向上的壓力 損耗，由此導(dǎo)致了吸入開口與擴散器結(jié)構(gòu)之間的中間空間中的壓力均衡。
[0029] 在一個優(yōu)選的實施方式中，多個內(nèi)管布置在一個外管中。
[0030] 優(yōu)選地，通過流量計算將上述措施相結(jié)合以構(gòu)造出符合需求的流動輪廓。
[0031] 因此，優(yōu)選通過軸向相對于導(dǎo)板設(shè)施扭轉(zhuǎn)內(nèi)管來限定地調(diào)整兩個開口的共同的重 疊的開口幾何結(jié)構(gòu)。由此，例如可以實現(xiàn)對氣體流阻力的并且進而也是對氣體流輪廓的極 為有效的細微修正。如果不使用內(nèi)管和遮蔽管的全等的開口，那么通過扭轉(zhuǎn)內(nèi)管和/或遮 蔽管也能調(diào)節(jié)出可局部變化的氣體吸入輪廓。在另一設(shè)計變型方案中，附加的吸入開口例 如也可以分布地布置在內(nèi)管周側(cè)面上的其他軸向位置以及還有其他角度位置。于是通過內(nèi) 管的軸向扭轉(zhuǎn)，甚至可以影響對不同流動阻力以及他們對氣體流輪廓的作用的更復(fù)雜的調(diào) 整。如果內(nèi)管配設(shè)有轉(zhuǎn)動驅(qū)動器，那么還能實現(xiàn)對該氣體抽走的氣體流輪廓的在時間上可 變的調(diào)整。
[0032] 抽走裝置優(yōu)選相鄰于涂覆裝置地布置在涂覆室中。以該方式有利地確保了盡可能 完全地對沒有到達基底的涂覆氣體進行抽走并且涂覆氣體不會不受控制地沉淀。以該方式 能夠有利地提高設(shè)備在兩次清潔周期之間的使用壽命。
[0033] 在一個優(yōu)選的實施方式中，氣體抽走器以如下方式使用，S卩，使氣體抽走器直接相 鄰于涂覆裝置地布置，其中，在涂覆裝置與基底之間布置有具有遮蔽開口的遮蔽物。該遮蔽 物確保涂覆裝置的氣體僅能直接達到基底的為此設(shè)置的區(qū)域。因此，例如基底載體（如果 有使用）的一部分可以避開直接的涂覆。因此，有利的是，在多余的氣體可以穿過遮蔽開口 之前，其大部分就已經(jīng)被氣體抽走器從處理室中去除了。
[0034] 優(yōu)選地，至少一個磁控管作為涂覆裝置來使用，該磁控管以棍狀的結(jié)構(gòu)形式在基 底的整個寬度上延伸。其他優(yōu)選的實施方式以串聯(lián)布置方式設(shè)置有多個構(gòu)造出棍狀的結(jié)構(gòu) 形式的磁控管。
[0035] 應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走裝置的另外的重點優(yōu)選在于其他等離子加工設(shè)備。在 此，這可以涉及表面處理方法，例如清潔、活化、功能化、等離子蝕刻和涂覆。主要使用了可 伸縮的等離子源。這些等離子源要么能直線地伸縮，要么能面狀地（f^chenhaft)伸縮。 工作壓力范圍在大約l(T2mbar至幾個mbar。待導(dǎo)出的總氣體流量可以在幾個seem(標準 立方厘米每分鐘）到幾千seem之間。
[0036] 在此，等離子加工設(shè)備中的加工區(qū)也可以采用不同的加工方法。也就是例如預(yù)清 潔或者涂覆。有利地，可以將起反應(yīng)的過程與不起反應(yīng)的過程分開。對不同的雜質(zhì)區(qū)域進 行分隔等等也是可行的。應(yīng)該與加工源一起整體地提供限定的過程環(huán)境。同時在優(yōu)選實施 方式中，限定的氣體流影響也應(yīng)該能實現(xiàn)氣體分離。
[0037] 在使用具有噴涂磁控管或離子束源的根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走裝置的情況下，壓力 范圍在幾個l〇_4mbar至大約KT2mbar?？倸怏w流量在此通常明顯比在等離子加工設(shè)備中要 低。
[0038] 于是，以本領(lǐng)域技術(shù)人員慣用的方式（流量計算），利用不同的工作壓力和總氣體 流量也得出氣體分離裝置的不同的規(guī)格確定。在技術(shù)實現(xiàn)的過程中使用了相應(yīng)的匹配的泵 送技術(shù)。
[0039] 尤其地，根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走器可以與可選的將涂覆室內(nèi)部的涂覆區(qū)域彼此分 開的流動阻力元件組合地使用，以便在不使用機械的分隔裝置、像例如中間壁或者閘門的 情況下操作不同的涂覆區(qū)域。

【具體實施方式】
[0040] 本實施例涉及到圖1中所示的實施方式。
[0041] 內(nèi)管（11)的橫截面是呈矩形的且具有8cmX14cm的尺寸。外管在中間空間（21) 中離內(nèi)管大約15mm。外管的抽吸開口（121)的開口寬度為12mm。抽吸開口（121)在外管 (12)的整個長度上延伸。內(nèi)管通過由不銹鋼板構(gòu)成的標準矩形管制成。其壁厚度大約為 2mm。外管（12)由不銹鋼板制成（板厚度大約1mm)。相對于內(nèi)管（11)長度大致居中地存 在有兩個并排布置的抽吸開口（111)。未示出的中間板將內(nèi)管（11)徑向地、在其整個長度 的中間分隔成兩個獨立泵吸的管區(qū)段。抽吸開口彼此間的間隔大約為60_。每個吸入開 口（111)的開口寬度在此大約為30mm并且其長度大約為250mm。裝置的整個長度大約為 100cm。經(jīng)由真空泵的聯(lián)接開口（112)，在內(nèi)管（11)的內(nèi)部空間中產(chǎn)生0.lmbar至0. 5mbar 的低壓。所抽走的體積流量為lOOOseem至2000sccm(sccm:標準立方厘米）。通過對吸入 開口（111)的特別的設(shè)計和布置實現(xiàn)了更易于朝中間增強的氣體流（2)。
[0042] 圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走器（1)的實施方式。氣體抽走裝置 (1) 布置在基底（3)上方。氣體流⑵通過在外管（12)與內(nèi)管（11)之間的中間空間內(nèi)的 低壓被引入該中間空間中。其特征在于，抽吸開口（121)以如下方式取向，S卩，使得氣體流 (2) 平行于基底表面而不是垂直于該基底表面分布。中間空間（21)在周向上迷宮狀地實 施。氣體流（2)必須克服多個轉(zhuǎn)向以到達內(nèi)管的吸入開口（111)。通過這些轉(zhuǎn)向獲得了在 中間空間（21)中沿徑向方向提到的流動阻力。與此不同，在抽走裝置的（垂直于附圖平面 的）軸向方向上不存在迷宮。由此，在軸向方向上，在中間空間（21)中產(chǎn)生壓力平衡，該壓 力平衡導(dǎo)致了在抽吸開口（121)的整個長度上均勻的抽吸低壓。在經(jīng)過內(nèi)管（11)的吸入開 口（111)之后，氣體流（21)在內(nèi)管（11)的兩個端部上通過聯(lián)接開口（112)被泵抽走。所 示的吸入開口（111)和抽吸開口（121)由多個縫隙狀或孔狀的開口構(gòu)成，這些開口的布置 和幾何結(jié)構(gòu)由流量計算和/或技術(shù)優(yōu)化得出。
[0043] 圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走器的另一實施方式。在外管（12)與 內(nèi)管（11)之間的中間空間（21)內(nèi)的迷宮由于氣體流（21)的進一步的轉(zhuǎn)向而設(shè)計得更復(fù) 雜。這提高了在最狹窄的空間上的可能的流動阻力，并且進一步改善了中間空間（21)中的 軸向壓力平衡。
[0044] 圖3示意性地示出了如下結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)借助共同的內(nèi)管（11)能夠?qū)崿F(xiàn)將來自兩個 方向的氣體抽走的氣體抽走器（1)。因此，氣體抽走器可以作為氣體分離器起作用，這是因 為防止了氣體從氣體抽走器（1)的一側(cè)轉(zhuǎn)移到另一側(cè)。內(nèi)管（11)中的低壓生成借助真空 泵來實現(xiàn)，該真空泵對內(nèi)管的通過中間壁（113)分開的兩個部分進行抽氣。在特別的情況 下，也可以去掉中間壁（113)。這樣一來盡管稍微降低了與相鄰的加工機構(gòu)的氣體分離，但 是此外卻使氣體抽走非常高效。
[0045] 圖4示意性地示出了在基底表面的方向上的視圖?；籽貍鬏敺较颍?2)在氣體 抽走器（1)下方穿過。在此示出為矩形的晶片的基底（3)布置在基底載體（31)中。涂覆 裝置（4)包括至少一個在此未示出的自己的氣體導(dǎo)入裝置。沒有通過涂覆裝置沉淀到基底 表面上的多余的氣體通過根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走裝置（1)從涂覆室中引出。內(nèi)管被分成兩 個管區(qū)段，它們分別通過中間壁（114)彼此分開地封閉。內(nèi)管（11)的每個區(qū)段分別具有吸 入開口（111)。抽走流（1121)在離涂覆室的壁最近的端部上從內(nèi)管（11)的每個區(qū)段中引 出。
[0046] 圖5同樣示意性地示出了在基底表面的方向上的視圖。基底沿傳輸方向（32)在氣 體抽走器（1)下方穿過。在此示出為矩形的晶片的基底（3)布置在基底載體（31)中。經(jīng) 由氣體導(dǎo)入裝置（5)將氣體流（511)注入基底表面與涂覆裝置（4)之間的空間中。沒有通 過涂覆裝置沉淀到基底表面上的多余的氣體通過根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走裝置（1)從涂覆 室中引出。為此，外管12具有抽吸開口（121)，這些吸入開口彼此通過流動導(dǎo)板（124)分 隔。由此，實現(xiàn)了對氣體流的附加的強制引導(dǎo)以及作用到抽吸開口（121)的各區(qū)域上的泵 作用的分離。中間壁（114)不僅將外管（12)而且也將內(nèi)管（11)分成兩個具有分開的抽走 特征的管區(qū)段。內(nèi)管（11)的每個區(qū)段分別具有吸入開口（111)。抽走流（1121)在離涂覆 室的壁最近的端部上從內(nèi)管（11)的每個區(qū)段中引出。
[0047] 圖6示意性地示出了在基底表面的方向上的視圖?；籽貍鬏敺较颍?2)在氣體 抽走器（1)下方穿過。在此示出為矩形的晶片的基底（3)布置在基底載體（31)中。經(jīng)由 涂覆裝置（4)的氣體導(dǎo)入裝置將氣體流（511)注入基底表面與涂覆裝置（4)之間的空間 中。沒有通過涂覆裝置沉淀到基底表面上的多余的氣體通過根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走裝置 (I) 從涂覆室中引出。在外管（12)內(nèi)部存在有兩個在傳輸方向（32)上相繼地放置的分開 的內(nèi)管（11)。內(nèi)管（11)的每個區(qū)段分別具有吸入開口（111)。抽走流（1121)在離涂覆室 的壁最近的端部上從內(nèi)管（11)的每個區(qū)段中引出。通過內(nèi)管（11)和抽吸開口（111)的相 匹配的位置的錯開的布置可以實現(xiàn)關(guān)于基底（3)的相互重疊的抽吸流。
[0048] 圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走器如何與涂覆裝置（4)相結(jié)合地使 用?；祝?)在涂覆裝置（4)下方水平地運動經(jīng)過。從涂覆裝置（4)逸出的涂覆材料是氣 態(tài)的并且沉淀到基底（3)上。多余的涂覆材料通過兩個在傳輸方向（32)上看位于涂覆裝 置⑷之前和之后的氣體抽走器⑴平行于基底表面地被抽走。在此，氣體抽走器⑴以 如下方式設(shè)計，即，外管（12)具有朝向兩個相鄰的涂覆裝置（4)的開口。當(dāng)相鄰的涂覆裝 置的氣體是相同的或者至少彼此不起反應(yīng)時，這是特別有利的。
[0049] 圖8示意性地示出了如下實施方式，在該實施方式中，每個涂覆裝置（4)都配屬有 氣體抽走器（1)。在涂覆裝置（4)與基底（3)的表面之間布置有遮蔽物（62)，該遮蔽物具 有開口（621)。以該方式確保了涂覆材料的大部分沉積在基底（3)上，而不會沉積在基底載 體（31)的邊沿區(qū)域上。此外，遮蔽物（62)的開口幾何結(jié)構(gòu)可以以如下方式進行匹配，即， 不僅在層厚度均一性方面而且在層組成方面都實現(xiàn)了特別均一的層沉積。
[0050] 圖9示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走器的設(shè)計方案，該氣體抽走器具有內(nèi) 管（11)，該內(nèi)管具有圓形的橫截面。在此，內(nèi)管（11)被矩形的導(dǎo)板設(shè)施（115)包裹。在圖 示中，內(nèi)管（11)的吸入開口（111)和導(dǎo)板設(shè)施（115)的開口（1151)是全等的。通過內(nèi)管 (II) 相對導(dǎo)板設(shè)施（115)的軸向扭轉(zhuǎn)可以限定地調(diào)整出兩個開口（111和1151)共同的、重 疊的開口幾何形狀。因此，例如可以實現(xiàn)對氣體流阻力的并且進而也是對氣體流輪廓的極 為有效的細微修正。導(dǎo)板設(shè)施（115)也可以按如下形式實施，S卩，例如從基底側(cè)來看，導(dǎo)板 設(shè)施大約僅達到內(nèi)管（11)的半徑。因此，導(dǎo)板設(shè)施具有近似U形板的形狀，該U形板例如 可以側(cè)向緊固在內(nèi)管（11)上，并且該U形板相對基底側(cè)具有閉合的底部。于是，導(dǎo)板設(shè)施 不具有開口（1151)。
[0051] 圖10以相鄰的呈鏡像對稱的設(shè)計方案示出了根據(jù)圖9的結(jié)構(gòu)。以該方式產(chǎn)生了 不僅沿著傳輸方向而且還有逆著傳輸方向抽走氣體的氣體抽走器，但在此卻適用于不同的 氣體類型。
[0052] 圖11示意性地示出了管套管的結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)形式具有如下的管，這些管具有 圓形的橫截面。在此，用于氣體流（2)的迷宮形成以如下方式實現(xiàn)，S卩，使內(nèi)管（11)的吸入 開口（111)離外管（12)的抽吸開口（121)盡可能遠。
[0053] 圖12示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走器的設(shè)計方案，該氣體抽走器具有 如下的管，這些管具有圓形的橫截面，該橫截面與根據(jù)圖11的橫截面是對等的。但在該情 況下，氣體抽走器（1)以如下方式設(shè)計，即，外管（12)具有被劃分開朝向兩個相鄰的涂覆裝 置（4)的吸入開口（121)。當(dāng)相鄰的涂覆裝置的氣體是相同的或者至少彼此不起反應(yīng)時，這 是特別有利的。
[0054] 圖13相應(yīng)于圖12的圖示，其中，在此沒有將吸入開口（121)劃分開，而是在朝相 鄰的涂覆裝置的每個方向上都實現(xiàn)了一個自己的抽吸開口（121)。
[0055] 圖14示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走器如何可以在用于對基底（3)的前 側(cè)和背側(cè)進行依次涂覆的涂覆室（6)中使用?；祝?)支承在基底載體（31)中并且在該 基底載體上沿傳輸方向（32)進入涂覆室（6)中。通過具有遮蔽開口（621)的遮蔽物將涂 覆裝置（4)與基底表面分隔開。遮蔽開口（621)釋放了待涂覆的區(qū)域（基底），并且遮蓋住 了基底載體的例如不期望被涂覆的大部分（例如外部框架）。此外，遮蔽物還導(dǎo)致了基底上 側(cè)與遮蔽物之間的流動阻力的提高。由此，多余的氣體更易于被根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走器 捕獲，并且在可能侵入基底（3)下側(cè)的涂覆區(qū)域中以前，就從涂覆室（6)中去除掉。現(xiàn)在基 底載體（31)與基底（3) -起繼續(xù)運動到涂覆室（6)的對基底（3)背側(cè)進行涂覆的部分中。 原則上，該部分與用于涂覆上側(cè)的部分是相同的，但卻是從下方進行涂覆。在此，通過遮蔽 物而提高的流動阻力也負責(zé)使用于下側(cè)的涂覆氣體不會或幾乎不會侵入用于上側(cè)的涂覆 區(qū)域中。在所示的結(jié)構(gòu)形式中，用于涂覆上側(cè)和下側(cè)的涂覆區(qū)域彼此分開地經(jīng)由自己的真 空生成器（61)進行抽氣。涂覆區(qū)域在涂覆室（6)中通過中間壁（9)分隔開。為了對基底 (3)和基底載體（31)進行調(diào)溫設(shè)置有加熱板（7)。輻射護罩（8)用于在基底載體（31)的 方向上的高效的加熱作用，并且減少了朝室壁的輻射損耗。
[0056] 圖15示意性地示出了涂覆裝置的特別節(jié)省安置位置的實施方式。兩個處理室（6) 上下疊置地布置。在此，基底（3)也是通過遮蔽物（62)與涂覆裝置（4)分開的。在此，示 例性地示出了氣體抽走器的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計方案的優(yōu)點：具有泵出裝置相對處理室（6) 室壁的軸向布置。
[0057] 原則上，所描述的附圖的最主要的特征也可以彼此組合。在加工室內(nèi)部也可以使 用多個相同的或者不同的根據(jù)本發(fā)明的氣體抽走裝置。也可以將多個加工室相繼地組裝成 更復(fù)雜的加工系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的抽走裝置的不同的可以實現(xiàn)的功能，例如限定的氣體抽 走、氣體流動輪廓匹配或者氣體分離都可以單獨實現(xiàn)或也可以組合地實現(xiàn)。
[0058] 附圖標記列表
[0059] 1 氣體抽走裝置
[0060] 11 內(nèi)管
[0061] 111 內(nèi)管的吸入開口
[0062] 112 真空泵的聯(lián)接開口
[0063] 1121 來自內(nèi)管的真空泵抽走流
[0064] 113 內(nèi)管中的軸向中間壁
[0065] 1131 在內(nèi)管中的軸向中間壁中的開口
[0066] 114 內(nèi)管中的徑向中間壁
[0067] 115 導(dǎo)板設(shè)施
[0068] 1151 在導(dǎo)板設(shè)施上的開口
[0069] 12 外管
[0070] 121 外管的抽吸開口
[0071] 123 外管中的軸向的中間壁
[0072] 124 流動導(dǎo)板
[0073] 2 氣體流
[0074] 21 在外管和內(nèi)管之間的中間空間
[0075] 3 基底
[0076] 31 基底載體
[0077] 32 傳輸方向
[0078] 4 涂覆裝置
[0079] 41 涂覆氣體
[0080] 42 等離子體
[0081] 5 氣體導(dǎo)入裝置
[0082] 51 流入的氣體
[0083] 511 在涂覆室中的氣體流入
[0084] 6 涂覆室
[0085] 61 涂覆室的真空生成器
[0086] 62 遮蔽物
[0087] 621 遮蔽物的開口
[0088] 7 加熱板
[0089] 8 輻射護罩
[0090] 9 涂覆室中的中間壁
【權(quán)利要求】
1. 一種用于在真空涂覆設(shè)備中的氣體運動的裝置，所述裝置具有 -至少一個涂覆室，所述涂覆室具有至少一個涂覆區(qū)域， -傳輸裝置，所述傳輸裝置用于在傳輸方向上將平面的基底傳輸?shù)剿鐾扛彩抑?，并?用于在所述涂覆室中保持所述基底， -針對每個涂覆區(qū)域至少一個涂覆裝置，所述涂覆裝置放出氣態(tài)的涂覆材料，其中，所 述涂覆裝置的長度至少相應(yīng)于所述基底的寬度， -針對每個涂覆區(qū)域至少一個抽走裝置，其中，所述抽走裝置 〇基本上平行于所述涂覆裝置延伸并且至少具有所述涂覆裝置的長度， 〇至少與泵聯(lián)接，所述泵適合用于在所述抽走裝置內(nèi)部相對于所述涂覆室的內(nèi)部壓力 生成低壓， 其特征在于， -所述至少一個泵以所述抽走裝置的軸向延長部的形式與所述抽走裝置聯(lián)接， -所述抽走裝置具有一個或多個抽吸開口， -所述抽走裝置具有至少兩個軸向的區(qū)域，所述區(qū)域的抽走特征能很大程度地彼此分 開地進行調(diào)整。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述抽走裝置內(nèi)部設(shè)置有至少一個擴 散器機構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述擴散器機構(gòu)是迷宮，所述迷宮以如下 方式設(shè)計，即，使所述迷宮在所述抽走裝置的直線方向上具有遠小于周向上的壓力損耗的 壓力損耗。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述迷宮以如下方式形成，S卩，在所述抽 走裝置內(nèi)部布置有內(nèi)管，所述至少一個泵與所述內(nèi)管聯(lián)接，并且所述內(nèi)管沿著其縱向延伸 部具有一個或多個吸入開口，所述吸入開口遠離所述抽吸開口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述吸入開口能在其開口寬度上進行變 化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)管能沿著其整個長度扭曲。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)管在至少一個部位上借助中間壁 與所述外管剛性連接，并且所述內(nèi)管的在此產(chǎn)生的內(nèi)管區(qū)段能夠彼此獨立地在周向上扭 曲。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述迷宮以如下方式形成，S卩，在所述抽 走裝置內(nèi)部布置有內(nèi)管，所述內(nèi)管通過分隔壁劃分開，并且通過分別布置在所述內(nèi)管的端 部上的泵實現(xiàn)抽走。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述分隔壁近似居中地布置并且/或者能 軸向移動。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述分隔壁軸向固定地布置，并且由此 將所述內(nèi)管劃分成兩個內(nèi)管區(qū)段。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)管區(qū)段能夠彼此分開地繞其縱 向軸線轉(zhuǎn)動。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)管區(qū)段是能扭曲的，并且能夠彼 此分開地在周向上扭轉(zhuǎn)。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述抽走裝置在其外側(cè)上具 有流動導(dǎo)板。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述流動導(dǎo)板在所述抽走裝置上能軸 向移動。
15. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)管在其外側(cè)上承載有流動導(dǎo)板， 所述流動導(dǎo)板影響流過所述吸入開口的流動。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述流動導(dǎo)板能軸向在所述內(nèi)管上移 動。
17. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)管配設(shè)有至少一個轉(zhuǎn) 動驅(qū)動器，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器使所述內(nèi)管完全地或以區(qū)段形式在所述基底的處理過程中繞所 述內(nèi)管的縱向軸線扭轉(zhuǎn)。
【文檔編號】C23C16/54GK104508177SQ201380039230
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月25日
【發(fā)明者】約阿希姆·邁, 丹尼爾·德克爾, 斯特凡·黑爾比希, 奧利弗·勒韋爾 申請人:霍赫勞股份有限公司