CN105603381A - 真空室、用于运行真空室的方法和用于运行真空处理设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及真空室、用于运行真空室的方法和用于运行真空处理设备的方法。根据不同的实施形式，真空室(100)可以至少具有如下部件：至少一个第一处理区域(101p)和至少一个第二处理区域(103p)；用于将要处理的衬底(220)至少从所述第一处理区域(101p)运输到第二处理区域(103p)中的运输装置；设置在第一处理区域(101p)与第二处理区域(103p)之间的气体隔离结构(104)；以及设置在第一处理区域(101p)与第二处理区域(103p)之间的气体引导部(104z)，用于将惰性气体(114)导入所述气体隔离间隙(104g)中。

Description

真空室、用于运行真空室的方法和用于运行真空处理设备的方法
技术领域
本发明涉及一种真空室、一种用于运行真空室的方法和一种用于运行真空处理设备的方法。
背景技术
通常，真空处理设备可以具有至少一个真空室和至少一个真空处理装置，其中所述至少一个真空室和所述至少一个真空处理装置可以构建为使得在真空室内可以对一种衬底进行加工(处理)或在真空室内对多种衬底进行处理。例如，所述至少一个真空室和所述至少一个真空处理装置可以构建为使得在真空室可以执行涂层处理、清洁处理、结构化处理、表面处理、曝光处理和/或热处理。
此外，真空处理设备可以具有运输装置，用于将至少一种衬底运输至所述至少一个真空室中，将至少一种衬底从至少一个真空室运输出和/或运输穿过至少一个真空室。在此，运输装置可以与相应要运输的衬底匹配，使得例如板状的衬底如玻璃片或晶片或其他板状的载体可以借助真空处理设备来处理，或使得带状的衬底如膜或金属带可以借助该真空处理设备来处理。为了运输板状衬底，该运输装置例如可以具有带有多个运输辊的运输辊系统，在所述运输辊上可以引导板状的衬底穿过真空室。为了运输带状的衬底，该运输装置例如可以具有至少两个卷绕辊(或辊子)，借助其可以将带状的衬底卷到卷地引导穿过真空室。
WO2008/085604A2描述了一种RTP处理装置，在该RTP处理装置中柔性的工件卷到卷地被运输。在此，工件在三个部分A、B、C中被处理，其中具有小体积的分段在部分B中提供，并且其中将氮气导入该分段中。
DE102010049837A1描述了一种气体闸门以及一种带有气体闸门的涂层装置。在此，气体闸门分隔两个不同的气体室，其方式是提供间隙和输送惰性气体使得惰性气体逆着工艺气体流动。
DE102010022277A1描述了在串行涂层设备的相邻的涂层室之间的反应气体分隔。在此，在相邻的涂层室之间的过渡区域中导入冲洗气体。
发明内容
根据不同的实施形式，借助真空室可以提供真空。此外，也可以借助多个彼此耦接的真空室提供共同的真空系统。真空室例如可以划分成多个腔室、部分或隔间。此外，真空室可以模块化地构建，使得模块式的真空室中的多个可以耦接成共同的较大的真空室。此外，真空室可以具有带有盖板开口的腔室壳体以及用于真空密封地遮盖盖板开口的腔室盖板。
真空室(或真空处理设备)的不同腔室(部分或隔间)例如可以借助所谓的腔室壁或舱壁彼此分隔，例如在水平连续涂层设备(串行设备)中借助竖直的腔室壁或竖直的舱壁来分隔。在此，每个腔室壁(或舱壁)可以具有衬底运送开口(衬底运送间隙)，使得衬底可以穿过腔室壁被运输，例如从真空室的第一腔室运输进真空室的第二腔室，或例如从真空室的第一区域运输到真空室的第二区域中。根据不同的实施形式，真空室可以提供相较于正常的大气压力密封的内部空间。为此，真空室可以具有相应稳定构建的腔室壳体。
根据不同的实施形式，在真空室的不同区域(处理区域)中可以提供不同的处理环境，其中在处理环境中例如要提供具有预定的气体压力和/或具有预定的气体组分的气体。此外，在不同的处理区域中可以构建真空泵的通道和/或抽吸管路，使得可以在真空室中提供相应的处理环境。为了将真空室的不同处理区域彼此隔离(例如为了将两个相邻的具有不同气体压力和/或不同气体组分的处理环境隔离)，可以使用气体隔离结构。换言之，真空室可以具有气体隔离部，使得在真空室的借助气体隔离部隔离的不同区域中可以提供不同的处理环境。此外，借助气体隔离结构可以影响真空泵到真空室的相应的区域中的通道。
例如，在真空室的第一腔室(部分或隔间)中可以提供第一处理环境，而在真空室的第二腔室(部分或隔间)中可以提供第二处理环境，其中第一腔室和第二腔室可以借助气体隔离结构彼此隔离。例如，在第一真空室中可以提供第一处理环境，而在第二真空室中可以提供第二处理环境，其中第一真空室和第二真空室可以借助气体隔离结构彼此隔离。例如，真空室或真空室的腔室(部分或隔间)可以构建为气体隔离室，即基本上仅承担在与气体隔离室邻接的真空室或腔室之间进行气体隔离的功能。
传统上，在真空室中通过如下方式提供气体隔离，即借助至少一个金属板在真空室中形成隧道状的区段，衬底可以穿过该区段来运输。在此，隧道状的区段在垂直于被运输的衬底的运输方向的横截面上可以比被运输的(例如要处理的)衬底的相应的横截面只略微大，使得除了被运输的衬底之外尽可能少的气体能通过隧道状的区段到达。明显地，为了沿着运输方向在真空室中进行气体隔离可以提供气体隔离间隙，衬底穿过该气体隔离间隙来运输。在此，气体隔离(尤其)借助横向于衬底运输方向所提供的壁元件或腔室壁进行。
传统上，气体隔离间隙(或气体隔离隧道)尽可能好地被排空，使得气体隔离间隙尽可能没有空气并且进入气体隔离间隙中的气体粒子被泵出。
当气体隔离结构除了用于将衬底从一个处理区域运输到另一个处理区域中的气体隔离间隙之外基本上完全隔离第一处理区域和第二处理区域时，气体隔离结构例如于是会对气体隔离有有效贡献。明显地，同样必须阻止气体从一个处理区域扩散到气体隔离间隙旁的另一处理区域中。需要气体隔离(也称作压力隔离)来将处理区域彼此分隔，例如将传送区域与处理区域分隔或也将两个不同相邻的处理区域彼此分隔。为此，在处理被运输到运输平面中的平面的衬底时在被运输的衬底之上和之下可以将平面的板材安装在运输平面附近和因此安装在被运输的衬底附近。该布置可以理解为压力隔离(间隙闸门、气体隔离间隙或气体隔离隧道)。压力隔离因数(即沿着运输方向的压力隔离的效率)在给定的宽度(横向于运输方向)的情况下由结构长度(沿着运输方向)和结构的间隙高度(具有至少一个平面的板材的间隙闸门)得到。真空处理设备的闸室、运送室或其他腔室可以理解为处理室，其中于是闸门区域或运送区域是处理区域。
根据不同的实施形式，通过如下方式可以改善间隙闸门、气态隔离间隙或气体隔离隧道中的气体隔离(压力隔离因数在相同的结构空间的情况下可以被提高)：惰性气体(或冲洗气体)被导入间隙闸门、气体隔离间隙或气体隔离隧道中。明显地，在间隙闸门、闸门隔离间隙或气体隔离隧道中提供气体(惰性气体例如氦气或氩气)，该气体减小或阻止其他气体(反应气体例如氧气或氮气)从真空室的处理区域穿过间隙闸门、气体隔离间隙或气体隔离隧道或进入间隙闸门、气体隔离间隙或气体隔离隧道中。
在此，惰性气体可以借助至少一个气体排出口直接导入间隙闸门、气体隔离间隙或气体隔离隧道中。明显地，惰性气体可以借助气体通道朝向间隙闸门、气体隔离间隙或气体隔离隧道引导，其中气体通道具有至少一个气体排出开口，使得惰性气体(冲洗气体)被放进间隙闸门、气体隔离间隙或气体隔离隧道。根据不同的实施形式，在间隙闸门、气体隔离间隙或气体隔离隧道中可以提供惰性气体沿着运输方向和逆着运输方向的气体流动(平均上定向的气体粒子运动)。
根据不同的实施形式，真空室或真空处理设备可以具有如下部件：至少一个第一处理区域和至少一个第二处理区域，用于在真空室中对衬底进行处理；用于将要处理的衬底至少从第一处理区域运输到第二处理区域中的运输装置；在第一处理区域与第二处理区域之间设置的气体隔离结构，其中气体隔离结构在气体隔离结构与借助运输装置被运输的要处理的衬底之间形成气体隔离间隙，使得阻止气体粒子从两个处理区域中的一个处理区域穿过气体隔离间隙扩散至两个处理区域中的另一个处理区域中；以及在第一处理区域与第二处理区域之间设置的用于将惰性气体导入气体隔离间隙中的气体输送部。
根据不同的实施形式，真空室或真空处理设备可以具有如下部件：至少一个第一处理区域和至少一个第二处理区域；在第一处理区域与第二处理区域之间设置的气体隔离室；用于将要处理的衬底至少从第一处理区域穿过气体隔离室运输到第二处理区域中的运输装置；在气体隔离室中设置的气体隔离结构，其中气体隔离结构在气体隔离结构与借助运输装置被运输的要处理的衬底之间形成气体隔离间隙，使得阻止气体粒子从两个处理区域中的一个处理区域穿过气体隔离间隙扩散至两个处理区域中的另一个处理区域中；以及在气体隔离室中设置的用于将惰性气体导入气体隔离间隙中的气体输送部。
根据不同的实施形式，气体输送可以被控制或调节地进行。例如，惰性气体可以借助气体通道、储气容器、阀门装置和/或相应构建的控制装置(具有控制部件和控制元件)或相应构建的调节装置(具有控制元件、测量元件和调节部件)导入气体隔离间隙中。
根据不同的实施形式，气体输送部可以集成到气体隔离结构或是气体隔离结构的一部分。换言之，气体输送部的至少一部分可以板状地(例如平行于衬底运输平面)在真空室中延伸。此外，板状的气体输送部可以具有朝向衬底运输平面的气体排出开口，用于将惰性气体引入气体隔离间隙。
此外，气体输送部可以具有带有至少一个气体排出开口的气体通道，其中气体通道横向于要处理的衬底的运输方向延伸(并且基本上平行于运输平面)。因此，气体隔离间隙可以在其整个宽度上借助惰性气体冲洗。
此外，气体隔离间隙可以具有输入区域，衬底通过该输入区域被运输进气体隔离间隙中。此外，气体隔离间隙可以具有输出区域，衬底通过该输出区域被从气体隔离间隙运输出来。在此，气体隔离结构可以被提供，使得气体隔离间隙形成从输入区域到输出区域的气体隔离隧道。气体隔离结构可以与运输平面间隔地基本上平行于运输平面延伸并且板状地(或u形地)构建，使得在气体隔离结构与在运输平面中被运输的衬底之间形成气体隔离隧道。因此，可以借助气体隔离结构防止或阻止气体在真空室中被运输的衬底之上的扩散。
根据不同的实施形式，真空室还可以具有与真空室耦接的泵装置(真空泵装置)，用于将借助气体输送部导入气体隔离间隙中的惰性气体从第一泵出区域和第二泵出区域导出，其中第一泵出区域与气体隔离隧道的输入区域邻接，并且其中第二泵出区域与气体隔离隧道的输出区域邻接。
此外，气体隔离结构可以板状地构建并且布置在真空室中，气体隔离结构基本上平行于运输平面延伸，其中运输平面(以及运输方向)由输送系统限定。
此外，板状的气体隔离结构可以具有一个或多个穿通开口，使得可以穿过气体隔离结构至气体隔离间隙进行泵接入(Pumpzugriff)。
根据不同的实施形式，真空室还可以具有如下部件：第一处理装置，用于在第一处理区域中处理要处理的衬底，其中第一处理装置设置为在第一处理区域中提供第一气体(具有第一压力和第一气体组分)；以及第二处理装置，用于在第二处理区域中处理要处理的衬底，其中第二处理装置设置为在第二处理区域中提供第二气体(具有第二压力和第二气体组分)。
此外，可以提供气体隔离结构，使得气体隔离间隙具有横向于要处理的衬底的运输方向的间隙高度和沿着要处理的衬底的运输方向的间隙长度，其中间隙长度大于五倍的间隙高度。例如，当气体隔离间隙更长和不那么高时，气体隔离间隙能够实现更有效的气体分隔。
根据不同的实施形式，气体隔离间隙可以具有从大约1mm到大约50mm的范围的间隙高度。在此，间隙高度可以与要处理的衬底的厚度(高度)匹配。此外，气体隔离间隙可以具有从大约1m到大约5m的范围的间隙宽度。在此，间隙宽度可以与要处理的衬底的宽度匹配。此外，气体隔离间隙可以具有沿着要处理的衬底的运输方向的在大约5cm到大约120cm的范围中的间隙长度，例如在大约10cm到大约100cm的范围中的间隙长度。此外，间隙长度可以与真空室或气体隔离室的尺寸匹配。此外，多个气体隔离室可以相继地设置，以便能够实现足够的气体隔离。此外，多个气体隔离结构可以相继地设置在真空室中，以便能够实现足够的气体隔离。
根据不同的实施形式，用于运行真空室的方法可以具有如下步骤：将衬底沿着运输方向运输穿过真空室中的气体隔离区域，其中在气体隔离区域中的气体隔离结构形成气体隔离间隙，使得阻止气体粒子沿着和/或逆着运输方向扩散；以及将惰性气体直接导入在气体隔离结构与穿过气体隔离区域被运输的衬底之间的气体隔离间隙中。
根据不同的实施形式，用于运行真空处理设备的方法可以具有如下步骤：将衬底从真空处理设备的第一处理室穿过真空处理设备的气体隔离室运输至真空处理设备的第二处理室中，其中衬底穿过气体隔离室的导入开口被运输至气体隔离室中并且穿过气体隔离室的输出开口从气体隔离室运输出来，其中气体隔离室具有气体隔离结构，使得气体隔离间隙通过衬底形成，将惰性气体直接导入气体隔离间隙中，使得借助被导入的惰性气体阻止气体粒子从这两个处理室中的一个处理室穿过气体隔离室扩散至这两个处理室中的另一处理室中。
根据不同的实施形式，用于运行真空室或真空处理设备的方法还可以具有：将真空室或气体隔离室排空。
此外，进行惰性气体的导入，使得在气体隔离间隙中提供惰性气体压力，从而使得最大地阻止气体粒子从处理区域扩散到第二处理区域中或从第二处理区域中扩散进该处理区域中。明显地，可以存在气体压力，在该气体压力的情况下在气体隔离间隙中借助惰性气体的气体隔离是最大的。该气体压力例如可以通过如下方式来确定：借助在气体隔离间隙中的剩余气体分析(例如借助质谱仪)根据惰性气体的部分压力来测量要隔离的气体(例如使用在处理区域中的至少一个处理区域中的反应气体)的部分压力。在此，在气体隔离间隙中于是可以提供大约如下部分压力的惰性气体(例如借助惰性气体的入流调节和/或抽吸管路的调节)，在该部分压力的情况下曾确定要隔离的气体的最低部分压力。
根据不同的实施形式，惰性气体可以足够大量地(质量或体积)导入到气体隔离间隙中，例如气体流量在大约100sccm到大约1000sccm的范围中(sccm定义每分钟在单位立方厘米中流动的气体量)。标准立方厘米定义在物理的正常条件(T＝0℃且p＝1013.25hPa)下V＝1cm3的气体体积。在此，所需的气流可以取决于所耦接的真空泵的抽吸管路和/或数目，例如对于每个耦接的涡轮分子泵可以提供范围从大约100sccm到大约1000sccm的气流。
根据不同的实施形式，在气体隔离间隙中可以提供惰性气体的在大约10-5mbar到大约10-1mbar的范围中的部分压力，例如在大约10-4mbar到大约10-3mbar的范围中的部分压力。
根据不同的实施形式，真空室还可以具有真空泵装置，用于将真空室排空直至压力小于大约0.1mbar。此外，第一处理装置和/或第二处理装置可以具有真空泵装置，用于将真空室排空直至压力小于大约0.1mbar。
此外，第一处理装置可以具有第一真空泵装置，该第一真空泵装置由于气体隔离结构而基本上接入到(zugreifen)第一处理区域中。此外，第二处理装置可以具有第二真空泵装置，该第二真空泵装置由于气体隔离结构而基本上接入到(zugreifen)第二处理区域中。根据不同的实施形式，气体隔离间隙可以间接地在处理区域之上被排空。
此外，在真空室中或在气体隔离室中可以提供至少一个泵出区域，其中泵出区域直接与气体隔离间隙邻接，其中气体隔离间隙借助真空泵装置来排空，该真空泵装置接入到泵出区域(例如直接或间接)。明显地，导入气体隔离间隙中的惰性气体可以相同地在与气体隔离间隙邻接的泵出区域中又被泵出。明显地，导入气体隔离间隙中的惰性气体可以相同地在两个在两侧与气体隔离间隙邻接的泵出区域中又被泵出。
根据不同的实施形式，借助气体隔离结构可以提供至少一种气体(例如氧气或氮气)在真空室中在第一处理区域与第二处理区域之间的部分压力差，例如在第一处理区域中的部分压力与在第二处理区域中的部分压力的部分压力比在大约2到大约1000的范围中。
根据不同的实施形式，真空室可以具有如下部件：至少一个第一处理区域和至少一个第二处理区域，用于在真空室中对衬底进行处理；用于将要处理的衬底至少从第一处理区域沿着运输面(例如弯曲的运输面或者平面的运输面)运输到第二处理区域中的运输装置；在第一处理区域与第二处理区域之间设置的气体隔离结构，其中当衬底处于气体隔离间隙中时气体隔离结构在气体隔离结构与运输面之间形成气体隔离间隙，使得阻止气体粒子从两个处理区域中的一个处理区域穿过气体隔离间隙扩散至两个处理区域中的另一个处理区域中；以及在第一处理区域与第二处理区域之间设置的用于将惰性气体导入气体隔离间隙中的气体输送部。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例并且下面更为详细地予以阐述。
在附图中：
图1示出了根据不同的实施形式的真空室的示意性侧视图或横截面视图；
图2示出了根据不同的实施形式的真空室的示意性侧视图或横截面视图；
图3示出了根据不同的实施形式的真空室或真空处理设备的示意性侧视图或横截面视图；
图4示出了根据不同的实施形式的真空室或真空处理设备的示意性侧视图或横截面视图；
图5示出了根据不同的实施形式的真空室或真空处理设备中的气体隔离部的示意性侧视图或横截面视图；
图6示出了根据不同的实施形式的真空室或真空处理设备的示意性侧视图或横截面视图；
图7以示意性侧视图或横截面视图示出了根据不同的实施形式的真空室或真空处理设备的详细视图。
具体实施方式
在下文中参考所附的附图进行详细的描述，所述附图形成其一部分并且在附图中示出了具体实施形式用于阐述，在这些实施形式中可以实施本发明。在这方面，方向术语譬如“上方”、“下方”、“前部”、“后部”、“较前的”、“较后的”等参考所描述的图的定向来使用。由于实施形式的部件可以按多个不同的取向定位，所以方向术语用于阐述而绝无限制意义。应理解的是，可以使用其他实施形式和进行结构的或逻辑的改变，而不偏离于本发明的保护范围。应理解的是，其中所描述的示例性实施形式的特征可以彼此组合，只要未明显言明不同。因此，以下详细的描述并不能理解为限制性含义，并且本发明的保护范围通过所附的权利要求来限定。
在该说明书的范围中，术语“连接”、“接连”以及“耦接”用于描述不仅直接而且间接的连接、直接或间接的接连以及直接或间接的耦接。在附图中，相同的或相似的元件设置有相同的附图标记，只要这是适宜的。
通常，真空处理设备可以用于对衬底譬如板状衬底、玻璃片、晶片或其他载体进行处理，例如真空处理设备可以用作真空涂层设备，用于在真空涂层设备内对衬底进行覆层。在此，真空处理设备(真空室)具有多个腔室、部分(隔间)或处理室以及用于将要涂层的衬底运输穿过真空处理设备的运输系统。真空处理设备的不同真空室可以借助所谓的腔室壁或舱壁彼此分隔，例如在水平连续涂层设备(串行设备)中借助竖直的腔室壁或竖直的舱壁来分隔。在此，每个腔室壁(或舱壁)可以具有衬底运送开口(衬底运送间隙)，使得衬底可以穿过腔室壁被运输，例如从真空处理设备的第一腔室运输进真空处理设备的第二腔室中。根据不同的实施形式，在真空处理设备中横向于衬底运输方向延伸的腔室壁或舱壁能够实现气体隔离。此外，腔室壁或舱壁可以具有例如可封闭的开口，使得例如可以将隔间穿过开口从相邻的隔间排空(泵出)。借助在腔室壁或舱室中的开口可以将在真空室或真空处理设备中的抽吸管分布或适配。
根据不同的实施形式，真空室可以由至少一个腔室壳体(真空室壳体)形成，所述腔室壳体具有至少一个盖板开口和至少一个相关的腔室盖板。此外，一个腔室(隔间)可以借助腔室壳体来提供，或多个腔室(隔间)可以在共同的腔室壳体中提供，其中腔室壳体例如可以具有多个腔室壁，所述腔室壁限制其中一个腔室或限制多个腔室并将其彼此隔离。
真空处理设备例如可以具有闸室、缓冲室、运送室和/或处理室(例如涂层室、清洁室、曝光室、刻蚀室、加热室、冷却室等)。例如，真空处理设备的不同的隔间可以承担不同的任务，其中相应的功能或隔间的运行方式可以基于随相应的腔室壳体一起使用的腔室盖板而限定。例如，带有腔室盖板的腔室壳体可以用作闸室，并且带有另一腔室盖板的腔室壳体可以用作缓冲室或运送室(或处理室)，并且带有又一个腔室盖板的腔室壳体可以用作涂层室。为了可以排空腔室壳体，该腔室壳体可以与真空泵装置和/或高真空泵装置耦接。因此，在借助腔室盖板密封的腔室壳体中至少可以产生或提供预真空(或也可以产生高真空)。
明显地，腔室壳体和相关的腔室盖板可以具有预真空供给部，用于实现处理设备的至少一个真空室或整个处理设备的排空。例如，腔室盖板可以具有高真空泵装置，该高真空泵装置必须供给预真空，以便能够实现高真空泵的运行。为腔室盖板供给预真空可以借助预真空供给结构来进行，该预真空供给结构可以与预真空泵装置耦接。此外，预真空泵装置附加地可以直接耦接到腔室壳体上，用于在处理设备的真空室中提供预真空。
此外，真空处理设备可以具有运输系统，用于将要处理的衬底运输穿过真空处理设备，例如运输系统可以具有多个运输辊和相应地与运输辊耦接的驱动装置(例如多个运输辊可以沿着衬底运输方向借助齿形皮带耦接)。此外，运输系统可以具有运输辊，用于卷到卷地运输带式衬底。
为了将衬底装载到真空处理设备(或真空室)中，或为了将衬底从真空处理设备卸载，例如可以使用一个或更多个闸室、一个或更多个缓冲室和/或一个或更多个运送室。为了将至少一个衬底装载到真空处理设备中，例如可以将至少一个衬底引入到被通风的装载室中，接着将带有至少一个衬底的闸室排空，并且可以将衬底分批地从被排空的闸室运输到真空处理设备的邻接的真空室(例如缓冲室)中。借助缓冲室例如可以预持衬底并且提供与在闸室中相比更小的压力。借助运送室可以将分批引入的衬底聚拢成所谓的衬底带，使得在衬底之间仅留有小的缝隙，而衬底在真空处理设备的相应的处理室中被处理(例如被涂层)。可替选地，衬底也可以直接从闸室引入运送室中，而不使用缓冲室，这例如会造成延长的时钟周期(对于将衬底引入到真空处理设备中所需的持续时间)。
在处理室中，所装载的衬底例如可以被处理，其中处理室例如可以具有处理室盖板，该处理室盖板可以遮盖在腔室壳体中的相应的隔间并且可以将其真空密封地封闭。在处理室盖板上例如可以固定一个磁控管或例如可以固定多个磁控管，例如处理室盖板可以具有至少一个管式磁控管或双管式磁控管或至少一个平面式磁控管或双平面式磁控管。
根据不同的实施形式，腔室壳体例如可以借助响应的腔室盖板用作闸室，其中闸室例如可以在预真空区域中(例如达到10-2mbar)运行。此外，腔室壳体例如可以借助相应的腔室盖板用作处理室或涂层室，其中处理室或涂层室例如可以在高真空区域(例如在处理真空的范围从大约10-2mbar到大约10-6mbar的区域中)运行。在此，高真空区域例如可以借助至少一个涡轮分子泵来产生，其可以集成到腔室盖板中并且可以借助预真空供给结构来供给预真空。
根据不同的实施形式，描述了一种可能性来将不同的处理(例如两个溅射处理)在处理空间中的气体类型组分(Gasartzusammensetzung)方面彼此分隔(称作气体分隔或气体隔离)。
例如，可以在真空室或真空处理设备的第一处理区域中以金属方式经历溅射处理，也即，基本上只有氩气用作工艺气体(例如将金属例如银或铝沉积在衬底上)。同时，例如在真空室或真空处理设备的第二处理区域(例如与第一处理区域相邻)中可以以反应性方式经历溅射处理，也即，工作气体和附加地反应气体(例如氧气和/或氮气)用作工艺气体(例如将金属化合物沉积在衬底上，例如氧化锡、氮化硅、氧化铝或氮氧化铝)。在反应性处理中所使用的来自第二处理区域的反应气体不应或只能非常少量地进入第一处理区域中，因为反应气体会干扰金属处理，并且因此会对在第一处理区域中沉积的金属层的特性有负面影响。于是合适的是将两个处理在气体类型组分方面在处理空间中彼此分隔。
不同处理的气体分隔可以如下地产生：首先，借助处理彼此间的空间距离(间距越大则气体分隔越好)；其次，借助在处理之间安装泵管路(泵管路越多则气体分隔越好)；以及其三，借助提供处理(或处理区域)彼此间的尽可能小的开口，其中对处理的密封只能有限地实现，因为必须预保持用于衬底的开口(衬底运送开口)和相应所需的公差(其中在此条件下适用的是，在衬底旁的间隙越小则气体分隔越好)。
根据不同的实施形式，提供一种装置，该装置能够实现防止确定类型的气体粒子(例如氧气或氮气)从一个处理溢流到另一处理中。除了传统气体分隔的方面之外，根据不同的实施形式，借助冲洗气体改善气体分隔，冲洗气体在两个处理之间被提供作为气体阻挡。通过在处理(例如在气体隔离间隙中的便利的部位处)之间放入氩气(或其他合适的气体)，提高粒子的体积流量率并且由此降低(抑制或阻止)处理干扰的气体原子或气体分子的溢流。冲洗气体原子从提高的压力的区域(例如在冲洗气体入口)朝向降低的压力(例如由于主动的气体分隔)的定向运动防止(阻止)处理干扰气体的溢流。因此，能够实现在不同的处理或处理区域之间改善的气体分隔。
由于在气体隔离间隙中提供的冲洗气体部分压力，例如可以增大体积流量率，因为在气体分隔通道中(在气体隔离隧道或气体隔离间隙中)有想要的工艺压力的情况下盛行从分子流转变成克努森流(0.01＜Kn＜10)(其中克努森数Kn为气体粒子的平均自由的路径长度与间隙尺寸(间隙高度)之商)。对于在1＜Kn＜10情况下的流量而言，还存在电导的最小值，这对气体分隔会有正面影响。前提条件在此情况下例如是达到或设定相应的克努森数。
借助在此所描述的气体隔离例如可以缩短在两个要分隔的处理之间所需的空间距离(相对于不带冲洗气体的气体分隔)。因此，例如真空室或真空处理设备可以更为紧凑地、更为高效地和成本更为低廉地构建。
根据不同的实施形式，气体(例如氩气)可以被引入到通道(气体隔离隧道或气体隔离间隙)中。为此，使用具有例如矩形的或半圆形的横截面的气体喷枪(在此，平面的面形成通道的上壁，其中提供在平面的面中的开口用于将气体引入到通道中)。根据不同的实施形式，该通道可以具有范围从大约10mm到大约50mm，例如范围从大约20mm到大约25mm的高度(在通道的运输平面与盖板之间的间距)。
此外，在运输平面之下可以设置或提供其他措施来气体隔离，例如在运输辊之间的板件(流动阻力)，其中这样的板件到通道的盖板的间距在大约30mm的范围中。明显地，在运输平面之下可以提供另一气体隔离结构，用以在运输平面之下形成另一气体隔离间隙，其中该另一气体隔离间隙可以具有范围从大约10mm到大约50mm的高度(在运输平面到另一气体隔离结构之间的间距)，例如范围从大约10mm到大约25mm。
图1示出了真空室100(或真空处理设备100或真空处理设备100的一个或多个隔间)的示意性侧视图或横截面视图，其中真空室100具有至少一个第一处理区域101p和至少一个第二处理区域103p。如前面所描述的那样，在第一处理区域101p中可以提供第一处理环境来在真空室100中对衬底进行涂层或其他处理。此外，在第二处理区域103p中可以提供第二处理环境来在真空室中对衬底进行涂层或其他处理。例如，可以首先在第一处理区域101p中对衬底进行处理并且随后在第二处理区域103p中对衬底进行处理。真空室100可以具有带有多个腔室壁的腔室壳体102。
可替选地，处理区域101p、103p之一也可以是装卸区域或运送区域。
真空室100可以具有运输装置106，例如多个运输辊，用于将要处理的衬底运输到运输区域101e中。根据不同的实施形式，借助运输装置106可以将衬底沿着运输方向101运输到第一处理区域101p和第二处理区域103p中，或沿着运输方向101被运输穿过第一处理区域101p和穿过第二处理区域103p。
在第一处理区域101p与第二处理区域103p之间可以设置气体隔离结构104。气体隔离结构104例如可以防止或至少减小在第一处理区域101p与第二处理区域103p之间的处理气体的交换。在此，气体隔离结构104可以构建为，使得衬底可以被从第一处理区域101p穿过气体隔离结构104运输到第二处理区域103p中，和/或从第二处理区域103p穿过气体隔离结构104运输到第一处理区域101p中。明显地，气体隔离结构104形成在运输平面101e与气体隔离结构104之间或在运输平面101e中运输的衬底与气体隔离结构104之间的气体隔离间隙104g。明显地，气体隔离结构104可以构建为，使得借助气体隔离结构104阻止气体粒子从第一处理区域101p扩散至第二处理区域103p中和/或从第二处理区域103p扩散到第一处理区域101p中。
根据不同的实施形式，在第一处理区域与第二处理区域之间可以提供气体输出部104z，用以将惰性气体114导入气体隔离间隙104g中。明显地，惰性气体可以是气体或气体混合物，其对反应是惰性的，换言之其只参与少量化学反应。惰性气体例如可以是气体或气体混合物，其并不影响在第一处理区域和/或第二处理区域中的处理。例如，惰性气体可以具有气体或气体混合物，其并不与涂层材料在溅射处理中例如并不与靶标材料化学反应。作为惰性气体例如可以使用稀有气体(例如氦气、氖气、氩气、氪气、氙气)或稀有气体混合物。
反应气体例如可以是气体或气体混合物，其影响在第一处理区域和/或第二处理区域中的处理。例如，反应气体可以具有气体或气体混合物，其与涂层材料在溅射处理中例如与靶标材料化学反应。反应气体例如可以具有氧气、氮气、一氧化碳和/或臭氧。
例如，在溅射处理中(在溅射沉积中)金属或类金属可以借助工作气体(例如氩气)来溅射并且可以借助所输送的反应气体将金属化合物或类金属化合物沉积到要涂层的衬底上，例如在氧气作为反应气体的情况下金属氧化物或者类金属氧化物，在氮气作为反应气体的情况下金属氮化物或类金属氮化物，在氧气和氮气作为反应气体的情况下金属氮氧化物或类金属氮氧化物，或在其他反应气体的情况下其他金属化合物或类金属化合物(例如在含碳的反应气体的情况下金属碳化物或类金属碳化物)。
图2示出了真空室100(或真空处理设备100或真空处理设备100的一个或更多个隔间)的示意性侧视图或横截面视图，其中真空室100具有一个运送开口202t或更多个运送开口202t(间隙闸门)，用于将一个衬底220(或多个衬底例如为衬底带形式)运输至真空室100中和/或从真空室100运输出来。运送开口202t例如可以构建为运送间隙。此外，运送开口202t分别可以借助阀门(例如借助瓣阀：Klappenventil)密封。
在第一处理区域101p与第二处理区域103r之间设置的气体隔离结构可以在气体隔离结构104与借助运输装置106运输的要处理的衬底220之间形成气体隔离间隙104g，使得阻止气体粒子从两个处理区域101p、103p中的一个穿过气体隔离间隙104g扩散到这两个处理区域101p、103p中的另一个中。
气体输送部104z可以构建为使得导入的惰性气体114首先朝向运输平面101e或朝向穿过气体隔离间隙104g被运输的衬底200流动或流经。在此，导入的惰性气体114可以碰到衬底220并且偏转到该衬底，使得例如可以沿着运输方向101t和/或逆着运输方向101t形成由惰性气体114构成的气体流动或气流(Gasfluss或Gasstrom)。
气体隔离结构104例如可以设置在运输平面101e之上。例如，气体隔离结构104可以设置在穿过真空室100被运输的衬底220的要处理的表面之上。因此，例如间隙104g或气体隔离间隙104g可以借助气体隔离结构104在运输平面101e与气体隔离结构104之间被提供。明显地，气体隔离间隙104g可以在穿过真空室100被运输的衬底220与气体隔离结构104之间被提供。换言之，相应的被运输的衬底220可以在至少一个第一方向上限界气体隔离间隙104g并且气体隔离结构104可以在至少一个第二方向上限界气体隔离间隙104g，其中第一方向与第二方向可以相反。
图3示出了真空室100(或真空处理设备100或真空处理设备100的一个或更多个隔间)的示意性侧视图或横截面视图，其中在真空室100或真空处理设备100的单独的腔室304中可以提供气体隔离结构104。换言之，真空室100或真空处理设备100可以具有至少一个第一处理室301p和至少一个第二处理室303p，和将这两个处理室301p、303p彼此隔离的气体隔离室304，使得相应在这两个处理室中使用的工艺气体尽可能少地混合，如上文所描述的那样。
根据不同的实施形式，真空室100或真空处理设备100可以与两个处理室301p、303p和气体隔离室304形成共同的真空系统，并且具有共同的运输系统(例如运输辊系统)。
根据不同的实施形式，也可以将多个气体隔离室304集成到真空室100或真空处理设备100中。此外，在气体隔离室304与相应的处理室301p、303p之间可以提供泵室(该泵室可以耦接到至少一个真空泵装置上)。
根据不同的实施形式，至少一个泵出区域提供到真空室100或真空处理设备100的气体隔离室304中，所述泵出区域借助真空泵装置(例如直接)被排空。明显地，高真空泵的作用区域(例如涡轮分子泵)可以在相应的泵出区域中延伸。换言之，高真空泵(例如涡轮分子泵)的泵开口(连接凸缘)可以朝向泵出区域露出。
此外，气体隔离结构104可以在运输平面101e之上具有气体隔离结构上部分，其可以在运输平面101e之上形成气体隔离间隙104g；和在运输平面101e之下具有气体隔离结构下部分，其在运输平面101e之下可以形成另一气体隔离间隙。明显地，借助气体隔离结构104可以围绕穿过真空室100运输的衬底220在气体隔离区域中形成气体隔离隧道104g。
气体隔离结构104可以从气体隔离间隙104g起延伸直至真空室100的腔室壁，其中要处理的衬底被运输穿过气体隔离间隙，其中例如在气体隔离结构104与真空室100的腔室壁之间可能剩余的结构空间可以被气密地密封。此外，气体隔离结构104可以延伸直至紧靠真空室100的相应的腔室壁。明显地，气体隔离结构104可以横向于衬底运输方向101(例如横向于方向105和横向于方向101)从真空室100的第一侧向腔室壁延伸至真空室100的与第一侧向腔室壁对置的第二侧向腔室壁。
图4示出了真空室100(或真空处理设备100或真空处理设备100的一个或更多个隔间)的示意性侧视图或横截面视图，其中真空室100或真空处理设备100构建为薄膜涂层设备。
该运输装置为了运输带状衬底420或薄膜420在真空室100之内(例如导向辊406r)和/或在真空室100之外(未示出)可以具有多个相应构建的辊(或者辊子)，其中带状衬底420或薄膜420于是可以卷到卷地穿过真空室100地被运输。在此，带状衬底420或薄膜420在真空室100之内在(所谓的涂覆鼓)辊子上406d上被处理，其中带状衬底或薄膜在此情况下沿着完全的运输平面被引导。
根据不同的实施形式，真空室100或真空处理设备100如前面参照图1至4所描述的那样可以具有第一处理装置，该第一处理装置与真空室100(例如与真空处理设备100的第一处理室301)耦接(或在真空室100中和/或在真空室100上提供)，用于在第一处理区域101p中对衬底220、420进行处理，具有第二处理装置，该第二处理装置与真空室100(例如与真空处理设备100的第二处理室303)耦接(或在真空室100中和/或在真空室100上被提供)，用于在第二处理区域103p中对衬底220、420进行处理。
在此，第一处理装置可以构建为，在第一处理区域101p中提供第一气体，例如具有第一压力和/或第一气体组分，并且此外第二处理装置可以构建为，在第二处理区域103p中提供第二气体，例如具有第二压力和/或第二气体组分。明显地，第一气体可以不同于第二气体。
根据不同的实施形式，处理装置可以具有或是如下部件中的至少一个：雾化阴极(溅射阴极)、平面磁控管、管式磁控管、加热器、辐射源(例如辐射加热器或曝光源例如闪光灯)、粒子束源、电子束源、激光器等。
根据不同的实施形式，处理装置可以具有至少一个真空泵，用于将相应的处理区域101p、103p排空。
当真空室100或真空处理设备100配置为串行涂层设备时，则处理装置可以集成到盖板中，其中盖板于是与真空处理设备100或真空处理设备100耦合并且相应地在真空室100或真空处理设备100的腔室壳体102中设置的盖板开口遮盖和真空密封地封闭。此外，气体隔离室可以具有泵盖板，借助其可以排空气体隔离室。
图5示出了气体隔离区域504的示意性视图，例如在真空室100或真空处理设备100中的或在气体隔离室304中的气体隔离区域504。
气体隔离间隙104g可以具有输入区域104e，衬底220通过该输入区域可以被运输到气体隔离间隙104g中，并且具有输出区域104a，衬底220可以通过该输出区域从气体隔离间隙104g运输出来。在此，气体隔离间隙104a由气体隔离结构104和衬底220限接或形成。气体隔离结构104可以具有第一板状元件404p(例如气体导引板)，该第一板状元件基本上平行于衬底运输平面101e延伸。此外，气体隔离结构104可以具有第二板状元件404v(例如分隔元件或板元件)，该第二板状元件横向于衬底运输方向101t延伸。在此，气体引导部104z可以至少部分借助第一板状元件404p提供或集成到第一板状元件404p中。在水平涂层设备中，第一元件404可以是水平设置的板件，而第二元件404v具有竖直设置的板件。在此，竖直设置的板件404v将在气体隔离间隙104g之上的空间沿着运输方向101t分隔，使得在气体隔离间隙104之上没有气体能沿着运输方向101t和/或逆着运输方向101t扩散。
可以提供气体隔离结构104，使得气体隔离间隙104g形成从输入区域104e到输出区域104a的气体隔离隧道。
此外，泵出装置520可以构建为，使得气体隔离区域512可以被排出，例如用于将导入的惰性气体114从气体隔离区域泵出。
根据不同的实施形式，气体隔离结构104的气体隔离结构104(或第二元件404v)将在气体隔离间隙104g之上的空间划分成两个(彼此无关的)泵区域508p、510p。例如，泵装置520的第一真空泵可以在第一泵区域(泵出区域)508p中接入508，而泵装置520的第二真空泵可以在第二泵区域(泵出区域)510p中接入510(zugreifen)。第一泵出区域508p可以与气体隔离隧道104g的输入区域104e邻接，而第二泵出区域510p可以与气体隔离隧道104g的输出区域104a邻接。因此，气体隔离隧道104g可以被排空或导入的惰性气体114可以被泵出508、510、512。
此外，板状的气体隔离结构404p(第一板状元件404p)可以具有一个或更多个穿通开口，使得可以穿过气体隔离结构104至气体隔离间隙104g进行泵接入(Pumpzugriff)。此外，可以设置另外的例如竖直设置的分隔元件530，例如在气体隔离隧道104g之上，用于限界泵区域508p、510p。
此外，一个另外的气体隔离结构或多个另外的气体隔离结构可以在运输平面101e之上(即与气体隔离结构104对置地)提供。在运输平面101e之下的另外的气体隔离结构例如可以集成到运输系统中或在运输系统(例如运输辊之间或部分通过运输辊)来提供。通常，可以使用多个水平设置的板或板件以及多个竖直设置的板或板件，以便提供合适的气体隔离间隙104g或气体隔离隧道104g。
图6示出了根据不同的实施形式的真空处理设备100的示意性横截面视图，其中真空处理设备100具有第一涂层室301p和第二涂层室303p，用于在真空处理设备100中对衬底220进行多次涂层(例如衬底带，其由多个板状衬底接合)。在图7中以示意性横截面视图示出了真空处理设备100的气体隔离区域504的放大的视图。
在第一涂层室301p中例如提供第一磁控管(例如双管式磁控管)，用于在第一处理区域101p中对衬底220涂层。在第二涂层室303p中例如提供第二磁控管(例如双管式磁控管)，用于在第二处理区域103p中对衬底220涂层。在涂层室301p、303p之间提供气体隔离室304，用于对两个处理区域101p、103p进行气体隔离。气体隔离室304由两个邻接的涂层室301p、303p分别借助舱壁602或腔室壁602限界。在此，舱室602或腔室壁602可以具有可封闭的开口602o，使得可以适配或改变在真空处理设备100内的泵接入和/或抽吸管路。
为了真空供给，可以分别将涡轮分子泵612与涂层室301p、303p耦接，用于将涂层室301p、303p排空。此外，只要需要或有帮助，则可以提供压力传感器610、616。此外，可以提供相应的阀、执行器和/或链接凸缘614。
如前面所描述的那样，在气体隔离部104g中可以提供惰性气体。在第一涂层室301p中例如可以提供由工作气体(例如氩气)和反应气体(例如O2或N2)构成的气体混合物，用于反应性溅射，例如借助第一处理输送部。在第二涂层室303p中例如可以提供仅仅一种工作气体(例如氩气)而不提供反应气体，用于溅射，例如借助第二处理输送部。
在气体隔离部104g中提供的惰性气体114可以是与工作气体一样的气体，例如氩气。因此，溅射处理可以在两个涂层室301p、303p中尽可能少受导入气体隔离间隙中的冲洗气体114影响或干扰。
根据不同的实施形式，对气体隔离所需的部件例如气体隔离结构104和气体引导部可以借助腔室盖板来提供或固定在腔室盖板上，其中腔室盖板于是放置到相应的腔室壳体上，使得可以提供气体隔离室。
图6示出了主动的(利用惰性气体114冲洗的)二级气体隔离(具有两个泵区域)。类似地，可以提供具有多于两个的分级(多于两个的泵区域)的或具有少于两个的分级(少于两个的泵区域)的或不具有泵区域的主动气体隔离。
根据不同的实施形式，气体隔离结构104或气体隔离间隙104g可以穿过整个气体隔离室304延伸，例如从第一衬底运送开口702a(输入开口)延伸至对置的第二衬底运送开口702b(输出开口)。
此外，可以使用多个气体隔离结构104或多个气体隔离间隙104g用于气体隔离，例如沿着运输方向101t成一列。

Claims (8)

1.一种真空室(100)，具有：
至少一个第一处理区域(101p)和至少一个第二处理区域(103p)；
在所述第一处理区域(101p)与所述第二处理区域(103p)之间设置的气体隔离室(304)；
用于将要处理的衬底(220)在运输方向(101t)上沿着运输平面(101e)至少从所述第一处理区域(101p)穿过气体隔离室(304)运输到第二处理区域(103p)中的运输装置；
设置在气体隔离室(304)中的气体隔离结构(104)，所述气体隔离结构具有平行于运输平面(101e)延伸的第一板状元件(404p)和横向于运输方向(101t)延伸的第二板状元件(404v)，其中所述气体隔离结构(104)借助第一板状元件(404p)形成在所述气体隔离结构(104)与借助所述运输装置运输的要处理的衬底(220)之间的气体隔离间隙(104g)，使得阻止气体粒子从这两个处理区域(101p，103p)中的一个处理区域穿过气体隔离间隙(104g)扩散到这两个处理区域(101p，103p)中的另一个处理区域中，并且其中所述气体隔离结构(104)借助第二板状元件(404v)将气体隔离室(304)在所述气体隔离间隙(104g)之上的区域隔离成两个泵出区域(508p，510p)；
设置在所述气体隔离室(304)中的气体引导部(104z)，用于将惰性气体(114)导入所述气体隔离间隙(104g)中；以及
与所述气体隔离室(304)耦接的泵装置(520)，所述泵装置接入这两个泵出区域(508p，510p)，其中所述气体隔离结构(104)设置为，使得穿过这两个泵出区域(508p，510p)到所述气体隔离间隙(104g)进行泵接入，用于将导入的惰性气体从气体隔离间隙(104g)泵出。
2.根据权利要求1所述的真空室，
其中所述气体引导部(104z)具有带有至少一个气体排出开口的气体通道，其中所述气体通道横向于要处理的衬底(220)的运输方向(101t)延伸。
3.根据权利要求1所述的真空室，
其中所述气体隔离间隙(104g)具有输入区域(104e)和输出区域(104a)，其中衬底穿过所述输入区域和输出区域被运输，其中提供所述气体隔离结构(104)，使得所述气体隔离间隙(104)形成从所述输入区域(104e)到所述输出区域(104a)的气体隔离隧道。
4.根据权利要求3所述的真空室，
其中，所述第一泵出区域(508p)与所述气体隔离隧道的输入区域(104e)邻接，而所述第二泵出区域(510p)与所述气体隔离隧道的输出区域(104a)邻接。
5.根据权利要求1所述的真空室，
其中所述气体隔离结构(104)的第一板状元件(404p)具有一个或多个穿通开口，使得能够穿过所述第一板状元件(404p)到所述气体隔离间隙(104g)进行泵接入。
6.根据权利要求1所述的真空室，此外还具有：
用于在所述第一处理区域(101p)中对要处理的衬底(220)进行处理的第一处理装置，其中所述第一处理装置设置为在所述第一处理区域(101p)中提供第一气体；以及
用于在所述第二处理区域(103p)中对要处理的衬底(220)进行处理的第二处理装置，其中所述第二处理装置设置为在所述第二处理区域(103p)中提供第二气体。
7.根据权利要求1所述的真空室，
其中所述气体隔离结构(104)被提供，使得所述气体隔离间隙(104g)具有横向于要处理的衬底(220)的运输方向(101t)的间隙高度和沿着要处理的衬底的运输方向(101t)的间隙长度，其中间隙长度大于五倍的间隙高度。
8.一种用于运行真空处理设备(100)的方法，该方法具有：
将衬底(220)沿着运输平面(101e)在运输方向(101t)上从真空处理设备的第一处理室(301p)穿过所述真空处理设备的气体隔离室(304)运输到所述真空处理设备的第二处理室(303p)，其中所述衬底(220)穿过所述气体隔离室(304)的输入开口(702a)运输至所述气体隔离室(304)中并且穿过所述气体隔离室(304)的输出开口(702b)从所述气体隔离室(304)运输出来，其中所述气体隔离室(304)具有气体隔离结构(104)，其中所述气体隔离结构(104)具有平行于运输平面(101e)延伸的第一板状元件(404p)和横向于所述运输方向(101t)延伸的第二板状元件(404v)，其中所述气体隔离结构(104)借助第一板状元件(404p)形成在所述气体隔离结构(104)与借助所述运输装置运输的要处理的衬底(220)之间的气体隔离间隙(104g)，使得阻止气体粒子从这两个处理区域(101p，103p)中的一个处理区域穿过气体隔离间隙(104g)扩散到这两个处理区域(101p，103p)中的另一个处理区域中，并且其中所述气体隔离结构(104)借助第二板状元件(404v)将气体隔离室(304)在所述气体隔离间隙(104g)之上的区域隔离成两个泵出区域(508p，510p)；
将惰性气体(114)直接导入所述气体隔离间隙(104g)中，使得借助被导入的惰性气体(114)阻止气体粒子从这两个处理室(301p，303p)中的一个处理室穿过气体隔离室(304)扩散到这两个处理室(301p，303p)中的另一个处理室中；以及
借助泵装置(520)将这两个泵出区域(508p、510p)泵出，其中所述气体隔离结构(104)设置为，使得穿过这两个泵出区域(508p，510p)到所述气体隔离间隙(104g)进行泵接入，用于将导入的惰性气体从气体隔离间隙(104g)泵出。
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