CN111304600A - 蒸发装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蒸发装置(100、300a至900),可以具有:用于热蒸发容纳在坩埚(104)中的蒸发料(106)的坩埚(104);两个线圈(152a、152b),它们沿着轴(151)基本上平行于彼此地纵向延伸、布置在轴(151)的对置的侧面上并且分别具有多个线匝;用于从横向于轴(151)延伸的方向照射坩埚(104)的一个或多于一个的电子束枪(122、122a、122b);其中,两个线圈(152a、152b)距坩埚(104)具有比距电子束枪(122、122a、122b)更小的间距。
Description
技术领域
本发明涉及一种蒸发装置和一种方法。
背景技术
通常在真空过程设备中使用高功率电子束(例如有好几千瓦的功率)来加热基底或工件、熔化材料或者使涂层材料蒸发。
将单个电子束或由多个电子束枪产生的多个电子束导引(也称为电子束导引)到过程地点通常要求斜射入,以便不会危及基底和/或过程配置。在此,由于背向散射的电子的比重增加,平的射入角可能导致巨大的功率损失,比重明显上升,那么电子束的撞击角就越平。因此力求将撞击角在技术配置中保持得比45°更陡。
这一点例如用在电子束枪外部产生的附加的磁致偏转场达成。在最简单的情形下,使用外部的永磁体,其偏转电子束。这种永磁体使用在所谓的横向电子束装置中。通常同样使用带有偏转线圈的所谓的磁性陷阱,其设置用于将水平地并且部分倾斜地射入的电子束导引到过程地点。用这种磁性陷阱可以用电子束枪产生所谓的线源。
备选使用横向于EB射入方向地布置在蒸发器坩埚后方的线圈,并且该线圈的外场用于偏转电子束,以便达到相应可接受的撞击角。
通常备选使用亥姆霍茨线圈配置,在该亥姆霍茨线圈配置中布置着由一致的线圈构成的线圈对,所述线圈对称地前后相继地沿着它们彼此对置的输出极布置。具有彼此对置的南北极性的线圈对的亥姆霍茨线圈配置,在线圈之间产生了虽然不均匀、但对称的场,所述场带有相应地连接极的场线,电子束枪的电子束的射入地点处在场线的对称平面中。在亥姆霍茨线圈配置中的这些线圈布置在真空过程室本身中或也布置在真空过程室外部,倘若过程室是非磁性的话。
这些常规的线圈配置的共同点在于,每个由电子束枪产生的电子束需要其自己的磁致偏转系统。多个电子束到同一偏转场中的射入基于所产生的磁场的不均匀性很难实现,并且如果有的话,产生了极为不均匀的功率分布。此外,常规的线圈配置的共同点还在于,射入的电子束在所产生的场中的可用的偏转范围在空间上限制得很狭窄。但也因此在空间上限制了过程区域的延伸,例如在坩埚上的有待产生的蒸气源区域的延伸。
出于这个原因,通常在工业涂层设备中和/或在需要大的涂层宽度(例如超过1米)时,取消磁致偏转系统。不同的线圈配置的接连排列迄今为止也没有为工业涂层设备和/或为大的涂层宽度提供有吸引力的选项。
发明内容
根据不同的实施方式,提供了一种蒸发装置和一种方法,它们借助磁致偏转场产生了电子束到蒸发料上的明显尽可能陡的撞击角(这就是说在45°和90°之间)。磁致偏转场可以按比例缩放到任意过程宽度,如蒸汽源区域宽度和因此涂层宽度。此外,使用多个电子束枪射入到这个共同的偏转场中成为可能。直观地提供了这种磁场配置。
根据不同的实施方式,蒸发装置可以具有:用于热蒸发容纳在坩埚中的蒸发料的坩埚;两个线圈,其基本上彼此平行地沿一个轴(也称为横轴)纵向延伸地布置在横轴的对置的侧面上并且分别具有多个线匝;用于从横向于横轴延伸的方向照射坩埚的一个或多于一个的电子束枪;其中,两个线圈距离坩埚具有比距离电子束枪更小的(例如垂直的)间距。
附图说明
图中:
图1在示意性侧视图或横截面视图中示出了根据不同的实施方式的蒸发装置;
图2在示意性侧视图或横截面视图中示出了根据不同的实施方式的真空装置;
图3A和3B至9和12和13分别在不同的示意性视图中示出了根据不同的实施方式的蒸发装置;并且
图10和11分别在示意性流程图中示出了根据不同的实施方式的方法。
具体实施方式
在下列详尽的说明中参考了附图,附图构成了说明书的一部分并且在附图中为了图解说明而示出了一些特殊的实施方式,能以所述实施方式实施本发明。在这方面,参照所说明的附图的方位使用方向术语如“上”、“下”、“前”、“后”、“前面的”、“后面的”等。因为实施方式的部件能以多个不同的方位定位,所以方向术语用于图解说明并且并不作任何限制。不言而喻的是,可以使用其它的实施方式并且作出结构上或逻辑上的修改,而不会偏离本发明的保护范围。不言而喻的是,在此文中所说明的不同的示例性的实施方式的特征能相互组合,倘若没有专门另行说明的话。随后的详细的说明因此不能理解为是限制性的,本发明的保护范围则由所附的权利要求限定。
在本说明书的范畴内,概念“连接(verbunden)”、“联接(angeschlossen)”以及“联结(gekoppelt)”用于说明直接的和间接的连接(例如电阻性的或导电的,例如导电的连接)、直接的或间接的联接以及直接的或间接的联结。为图中一致或类似的元件配设一致的附图标记,如果这样做合适的话。
根据不同的实施方式,术语“经联结(gekoppelt)”或“联结(Kopplung)”可以理解为是(例如机械的、静液压的、热的和/或电的)例如直接或间接的连接和/或相互作用。多个元件可以例如沿着相互作用链互相联结,沿着所述相互作用链能传递相互作用(例如信号)。两个彼此联结的元件可以例如彼此交换相互作用,例如机械的、静液压的、热的和/或电的相互作用。根据不同的实施方式,“相接合(gekuppelt)”可以理解为是例如借助直接的身体接触的机械的(例如身体上的或物理的)联结。接合装置可以设置用于,传递机械的相互作用(例如力、扭矩等)。
控制可以理解为是有意地影响系统。在此能根据预先规定来改变所述系统的状态。调节可以理解为是控制,其中,额外通过干扰来抵抗系统的状态变化。控制明显可以具有向前指向的控制段并且因此明显实施流程控制,所述流程控制将输入参量转成输出参量。但控制段也可以是调节回路的一部分,因而实施调节。与纯粹的前进控制相反,调节表明输出参量对输入参量连续的影响施加,调节回路促成了所述影响施加(反馈)。换句话说,作为控制的备选方案或者除了控制外,还使用调节,或者作为控制的备选方案或者除了控制外,还进行调节。在调节时,将调节参量的实际值(例如基于测量值求出)与反馈值(额定值或预先规定或预定值)作比较并且相应地可以借助调整参量(在使用调整机构的情况下)这样来影响调节参量,从而尽量使调节参量的相应的实际值与反馈值的偏差很小。
根据不同的实施方式,蒸发料例如可以具有铜(Cu)、银(Ag)、锡(Sn)、铟(In)和/或金(Au)或者由它们形成。例如,这种蒸发料可以包括其他贵金属化合物和合金或由其形成,例如,铜(Cu)、银(Ag)、锡(Sn)、铟(In)和/或金(Au)。但原则上也能蒸发其它类型的蒸发料,例如金属。
根据不同的实施方式提供的蒸发装置一般也可以和其它类型的坩埚和/或其它类型的蒸发料一起使用,例如氧化物蒸发料、石墨蒸发料或其它化合物的蒸发料。
在这个说明书的框架内,金属(也称为金属的材料)可以具有至少一种金属元素(这就是说一种或多种金属元素)(或者由至少一种金属元素构成),例如来自下列元素组的至少一种元素:铜(Cu)、铁(Fe)、钛(Ti)、镍(Ni)、银(Ag)、铬(Cr)、铂(Pt)、金(Au)、镁(Mg)、铝(Al)、锆(Zr)、钽(Ta)、钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、钡(Ba)、铟(In)、钙(Ca)、铪(Hf)、钐(Sm)、银(Ag)、和/或锂(Li)。此外,金属还可以具有金属化合物(例如金属间化合物或合金)或由金属化合物形成,例如,由至少两种金属元素(例如来自所述元素组的元素)构成的化合物、如青铜或黄铜,或者例如由至少一种金属元素(例如来自所述元素组的元素)和至少一种非金属元素(例如碳)构成的化合物、如钢。
经蒸发的蒸发料可以积聚在基底上,并且在那里形成层(也称为基底的涂层)。所述层然后可以具有蒸发料、例如蒸发料的化学组分,或者由蒸发料形成。
根据不同的实施方式,基底可以具有下列材料中至少一种或者由下列材料中至少一种形成:陶瓷、玻璃、半导体(例如非晶态半导体、多晶半导体或单晶半导体、如硅)、金属(例如铝、铜、铁、钢、铂、金等)、聚合物(例如塑料)和/或不同的材料的混合物、如复合材料(例如碳纤维增强的碳或碳纤维增强的塑料)。基底可以作为板或作为带(例如薄膜)提供。基底例如可以具有塑料薄膜、半导体薄膜、金属薄膜和/或玻璃薄膜或由其形成,并且可选能被涂层。基底备选或附加地可以例如具有纤维、如玻璃纤维、碳纤维、金属纤维和/或塑料纤维,例如形式为编织物、网、针织物、针织品,或者毛毡或毛钩品(Flies)。
根据不同的实施方式,可以使用纵向拉伸的线圈对,所述线圈对基本上彼此平行地和/或基本上平行于蒸发坩埚地沿相对电子束射入的横向(基本上平行于横轴)延伸,并且被这样布置,使得电子束轨道为了在坩埚中产生过程而用其延长部分在两个线圈之间延伸。在此文中,坩埚可以理解为是多个坩埚容器并排的布置。
所述线圈对沿相同的方向(例如关于线圈的线圈轴)被电流穿流,因而在线圈对之间的场线极为良好地平行延伸并且所述区域具有高的场强(基于磁斥)。电流方向例如被这样选择,使得在此发生电子束轨道相对坩埚的弯曲。
在线圈的几乎整个长度上方均匀地形成的磁场可以例如视所选择的线圈长度而定以任意宽度沿着线圈扩展。可能的是,用多个并排布置的电子束枪加载过程地点。
至少一个电子束枪的倾斜射入的电子束轨道例如通过沿横向均匀延伸的磁场和电确定的场方向朝着坩埚弯曲并且以这种方式以比在直接射入时更为陡峭的角度到达过程地点。
平行的线圈对的间距可以处在约100mm(毫米)至约800mm的范围内。平行的线圈对的间距可以备选或附加地由在坩埚上沿基底溢流方向有待用电子束扫过的过程面区域得出和/或比这个过程面区域更宽。
线圈的长度例如遵循横向于电子束射入的坩埚长度。线圈可以比坩埚长度更长。在两侧例如产生了超过坩埚边缘的对称的超出高度,因此给定了在线圈之间在整个坩埚扩展长度上的均匀化的磁场区域。超出的程度例如由在坩埚边缘区域内的过程要求得出。
在大的涂层宽度下,蒸气源分布通过多个电子束枪产生。这些电子束枪并排布置和/或就它们的轴线而言彼此平行地布置。用它们的偏转系统产生了彼此邻接的蒸气源产生图(也称为撞击图),因而为预定的涂层宽度加载期望的、广泛大大扩展的源区域。
可选可以例如以磁性管段的形式套装磁分路(也称为屏蔽结构)。屏蔽结构可以例如套装到面朝电子束枪的线圈上。分路可以例如朝着入射的电子束的方向转动。管段形的分路备选或附加地可以具有在约30°至约180°范围内的角度扩展。
坩埚可选可以借助起重装置被支承,起重装置设置用于沿着垂直线改变坩埚相对电子束枪和/或线圈对的位置。这可以方便保留电子束轨道和涂层几何形状。坩埚(也称为蒸发坩埚)显然可以借助起重装置(例如具有起重机构)和可选的调节装置进行装备,调节装置在蒸发期间恒定地保持相对磁体系统和相对涂层窗口的熔池水平(这就是说蒸发料的表面的位置)。
根据不同的实施方式,电子束射入配置能按比例缩放到任意的涂层宽度和/或开启了用多个电子束枪达到大大扩展的源产生的可能性,用唯一一个电子束枪的偏转区域在技术上不再能达到所述源产生。由此开启了更大的涂层宽度(例如3米或3米以上)伴随更好的能效(更陡的电子束射入)的可能性。
备选或附加地可以借助布置在涂层室(也称为真空室)中的并且可选能缩放的磁体系统(具有线圈对)使涂层室不必由成本高昂的非磁性材料制成,而是可以由结构钢制成,这节省了成本。
下面说明为了简化理解而参考第一种配置,在该第一种配置中,两个线圈(也称为线圈对)布置在坩埚和电子束枪之间。所说明的内容以类似的方式也适用于第二种配置,在该第二种配置中,坩埚布置在电子束枪和两个线圈之间。第二种配置例如可以这样设置,使得至少一个电子束先是在线圈对之间被穿过射入和弯曲,并且之后撞击到蒸发料。坩埚例如可以沿垂直方向布置在线圈对的下方。
线圈对例如可以沿垂直的方向稍微布置在坩埚上方。电子束然后先是经过在线圈对之间的区域并且之后击中坩埚上。
一个或多于一个的电子束(例如多个电子束)可以在穿过由两个线圈的磁场产生的针对它们的轨道的有意为之的弯曲区域后到达坩埚内的撞击区域。
第一种配置和第二种配置的共同点例如在于,两个线圈距坩埚具有比距电子束枪更小的间距。因此电子束的偏转可以直接在坩埚上完成。第一种配置和第二种配置的共同点备选或附加地是,两个线圈距坩埚间距小于两个线圈沿着它们的线圈轴的伸展长度。所述间距可以例如沿着一个横向于线圈轴的方向测量。
图1在示意性侧视图或横截面视图中示出了根据不同的实施方式的蒸发装置100。
蒸发装置100可以具有一个例如由多部分构成的壳体102。所述壳体102可以例如被设置成超压稳定的和/或透气的,例如即使该壳体是被拼接在一起的和/或闭合的。由多部分构成的壳体102方便了访问壳体内室102i。
由多部分构成的壳体102可以具有壳体槽102w(也称为坩埚支承槽102w)和与之分离的(例如能取下的)壳体盖102d(也称为遮盖中心架)。壳体盖102d可以例如涉及成框架形和/或被开口102o(也称为蒸汽出口102o)穿透。壳体盖102d可以用其边缘例如形状配合地和/或卯榫接合地(例如借助卯榫接合)安放在壳体槽102w上。也可以备选或附加地使用其它的形状配合连接。壳体槽102w可以沿壳体盖102d的方向敞开并且提供壳体内室102i。蒸汽出口102o可以部分暴露壳体内室102i。
蒸汽装置100还可以具有坩埚104。坩埚104可以具有至少一个(这就是说一个或多于一个)容器104b(也称为蒸发料容器)或者由该至少一个容器形成。
坩埚104、例如每个蒸发料容器104b,可以具有凹部104t(也称为坩埚接口(Tiegelhafen)),蒸发料106布置在该凹部中。蒸发料106通常可以是这样一种材料,其可以在热作用下熔化和/或转为气相。蒸发料容器为此例如可以设置用于向下流体密封,因而液化的蒸发材料不会从这个蒸发料容器出来。凹部104t例如可以布置在蒸汽出口102o下方。
蒸发料到汽相的转化也可以称为热蒸发。热蒸发可以既具有从液相到气相的转变,也具有从固相到气相的直接转变(也称为升华)。
转入气相的(经蒸发的)蒸发料可以朝着蒸汽出口进入壳体102并且紧接着穿过蒸汽开口102o从壳体102发射出。
坩埚104可以至少部分(这就是说坩埚的一些组成部分或所有组成部分)由耐高温的材料制成,这就是说,具有这种耐高温的材料或由这种耐高温的材料形成。至少一个蒸发料容器104b例如可以具有耐高温的材料或由耐高温的材料形成。
耐高温的材料指的是这样一种材料,其在真空下(例如在排出氧气的情况下)具有大于约2500℃、如大于约2750℃、例如大于约3000℃的分解温度(例如熔点和/或升华温度)。耐高温的材料可以例如具有例如在诸如石墨这样的改性碳化物或碳化物中的碳或由所述碳形成。耐高温的材料可选可以具有纤维。耐高温的材料例如可以具有纤维复合材料或由纤维复合材料形成,其中,纤维复合材料可以例如具有碳。
耐高温的材料例如可以具有碳纤维增强的碳(CFC)或由碳纤维增强的碳形成。碳纤维增强的碳可以例如使利于价格的制造成为可能。碳纤维增强的碳可以例如被利于成本地加工和/或具有较高的抗弯强度。
备选也可以使用其它坩埚类型,例如水冷的铜坩埚和/或没有壳体102的坩埚。
蒸发装置100还可以具有坩埚保持结构108,该坩埚保持结构将坩埚104保持在壳体102内。
壳体102可选可以具有辐射屏蔽装置102s。该辐射屏蔽装置102s可以例如阻止从坩埚104穿过壳体102的热传递。蒸发装置100可以可选具有气体供应结构110。该气体供应结构110可以具有一个或多于一个的气体出口(例如以气体分配器的形式),该气体出口例如对准坩埚104。
蒸发装置100可以可选具有盖封112。所述盖封112可以设置用于在不应蒸发时封闭或至少部分遮盖蒸汽出口102o。
借助电子束带入到蒸发料106中的功率可以加热蒸发料106并且使蒸发料最终转为汽相(也称为蒸发料106的蒸发)。蒸发的蒸发料106可以从蒸汽出口102o出来并且积聚在基底(未示出)上(这就是说在其上形成了层)。
图2在示意性侧视图或横截面视图中示出了根据不同的实施方式的真空装置200,例如具有蒸发装置100,在此没有示出稍后还将更为详细地说明的所述两个线圈。
根据不同的实施方式,真空装置200具有:真空室224(也称为真空过程室或蒸镀室),在该真空室内布置着涂层室224r,其中,涂层室224r例如占满了真空室224的内部和/或可以具有至少一个真空。涂层室224r可以具有至少一个(这就是说正好一个或多于一个的)撞击区域224a、224b。
真空室224可以具有一个或多于一个的真空泵(例如预真空泵和/或高真空泵)用于在真空室224内部和/或在涂层室224r内提供真空。
真空装置200还可以具有至少一个(这就是说正好一个或多于一个)电子束枪122,该电子束枪例如具有电子束源112q和用于将一个电子束23偏转到至少一个撞击区域224a、224b中的偏转系统142a(例如具有环形线圈配置或环形芯线圈配置)。电子束源112q可以具有电子源(例如阴极、例如热阴极)和电子束成形单元(例如阳极)。
例如可以在蒸发料上展开的撞击区域224a、224b可以通过一个或多于一个的电子束达到,所述电子束例如事先已经能贯穿弯曲区域311,如之后还要更为精确地说明的那样。
电子束23可以例如根据一个(例如同一个)偏转顺序(也称为电子束偏转顺序)偏转,例如多次前后相继地根据同一偏转顺序偏转。偏转顺序可以明确地代表一系列额定撞击点和/或一个额定轨迹(也称为额定偏转轨迹),电子束23对准所述一系列额定撞击点和/或一个额定轨迹(这就是说,额定撞击点应当借助电子束23出发)。所述或每个偏转顺序可以限定一个本身闭合的轨迹155或沿着本身闭合的轨迹155的一系列额定撞击点155,所述轨迹应当被照射(所谓的撞击图155)。撞击图155可以例如代表电子束23的撞击地点P(x,y,z)的一个轨迹T(P,t)。撞击图155的大小和取向可以取决于它在空间中的位置并且可选能根据时间加以改变和/或变换。
一系列额定撞击点中的一些额定撞击点可以例如是彼此等距的或成对地在它们的间距上彼此不同(例如不规则的)。
更为普遍地说明了偏转图(也称为偏转简图)的撞击图155,偏转图例如可以例如涉及偏转角(αx(t),αy(t)),电子束23从其静止位置出来偏转了所述偏转角。所述或每个偏转图可以例如配属于撞击区域224a、224b。相应的撞击图可以例如布置在撞击区域224a、224b中。更普遍地说,偏转图可以将电子束23绘制到撞击图155上(与中央投影类似)。所述或每个偏转顺序可以具有正好一个或多于一个的偏转图或由正好一个或多于一个的偏转图形成。
真空装置200还可以具有至少一个坩埚104(这就是说正好一个或多于一个的坩埚)用于将靶材(也称为蒸发料或涂层材料)保持在真空装置200的一个或多于一个的撞击区域中。在所述或每个撞击区域224a、224b中备选或附加地布置着靶材,靶材应当借助电子束23被蒸发。
根据偏转顺序加以驱控的电子束23,随着时间的推移与时间相关地通过空间运动。可以通过改变电子束23的偏转角(例如在球坐标系中的极角和方位角)为这种运动配设一个方向(也称为运动方向),偏转角朝着该方向改变。电子束23的所述运动方向可以直观地例如表明,电子束23是否从左向右和/或从上向下或正好相反地在蒸发料上方运动。
若电子束23离开电子束枪122,那么电子束在不承受外部作用的情况下保持其由偏转顺序限定的射束方向。不过电子束23可以借助静态的(这就是说时间不变的)外部的磁场(也称为偏转场)在离开电子束枪122之后附加地弯曲,因而这个电子束沿着一条弯曲的路径(也称为电子束轨道或传播路径)行进,如稍后还将更为详细地说明的那样。
偏转场例如在比一个偏转图或多个(例如10个或10个以上的)偏转图、例如整个偏转顺序所需的持续时间更长的时间段内可以是不变的。
偏转场例如在对一个或多于一个的基底涂层所需的时间段内可以是不变的。偏转场例如在涂层的至少一个时间段内可以是不变的。
所提供的磁致偏转场明显可以是时间不变的场,其为电子束的最佳弯曲所设置,但在涂层过程中保持恒定不变。
所述或每个坩埚104可以例如布置在壳体102中,壳体则布置在真空室224中。
在涂层室224r中可以布置着和/或运输有待涂层的工件202,例如板形的或带形的基底202。
靶材,也就是说,待蒸发的材料(蒸发料),可以例如具有金属或金属化合物(例如合金)、氧化物、石墨、有机材料、塑料或陶瓷。电子束源112q与蒸发料和/或壳体102的间距可以例如处在约0.3m至约5m的范围内,例如处在约1m至约2m之间的范围内。靶材例如在被照射和/或蒸发期间可以备选或附加地布置在真空中。电子束源112q可以提供有好几千瓦(kW)功率的电子束,例如有在约1kW至约1MW范围内的射束功率的电子束。
一个或多于一个的电子束枪122可以借助能量供应装置120被供电。能量供应装置120可以例如提供电子束枪122的加速电压和/或阴极电流。加速电压可以借助能量供应装置120的变压器提供。
根据不同的实施方式,腔室壳体224、例如所述或每个在腔室壳体内提供的真空室224,可以被这样设置,使得其内可以提供在约10mbar至约1mbar范围内的压力(换句话说粗真空),或者提供更小的压力,例如在约1mbar至约10-3mbar范围内的压力(换句话说高真空),或者更小的压力,例如在约10-3mbar至约10-7mbar范围内的压力(换句话说高度真空),或者更小的压力,例如小于高度真空的压力,如小于约10-7mbar的压力。为此,腔室壳体224可以被这样稳定地设计,使得这个腔室壳体在泵出状态下承受空气压力的作用。
图3A在示意性侧视图中或横截面视图中示出了根据不同的实施方式的蒸发装置300a。
坩埚104可以设置用于热蒸发容纳在坩埚内的蒸发料。所述两个线圈可以具有第一线圈152a和第二线圈152b。第一线圈152a和第二线圈152b可以并排布置在横轴151的对置的侧面上和/或沿着横轴151延伸。第一线圈152a例如可以具有多个连续的第一线匝并且第二线圈152b可以具有多个连续的第二线匝。
一个或多于一个的电子束枪122可以设置用于从横向于横轴151延伸的方向照射坩埚104。
电子束枪122可以例如设置用于,用发射方向从坩埚104旁经过地或至少进入布置在坩埚104上方的弯曲区域311地发射电子束23。这样发射的电子束23可以借助两个线圈152a、152b的磁场(也称为磁致偏转场或仅称为偏转场)偏转,例如沿坩埚104的方向和/或朝着垂直线105的方向。所述偏转可以造成电子束轨道(这就是说电子束的传播路径或传播方向)的弯曲(也称为电子束的弯曲)。
朝着垂直线105(垂直线平行于垂直方向,这就是说重力方向)弯曲可以指的是,由垂直线105和电子束23夹成的一个角,在弯曲之前比在弯曲之后要大。所述角可以例如由重力方向和电子束的传播方向的标积限定。
坩埚104可以指的是具有一个或多于一个的耐高温的(例如具有真空内2000℃或更高的分解温度)容器(也称为坩埚容器),所述容器设置用于容纳蒸发料。为此,坩埚104或每个坩埚容器例如具有一个或多于一个的凹部(未示出),蒸发料可以布置在该凹部内。所述或每个凹部(也称为坩埚内部)可以朝着正在照射的或设置用于照射的电子束枪122的方向打开,因而电子束23可以对准蒸发料。
由所述两个线圈152a、152b产生的偏转场可以穿透弯曲区域311并且是静态的(这就是说,时间上基本不变)。进入弯曲区域311的电子束23可以被偏转场弯曲,例如朝着坩埚104或朝着垂直线105弯曲。偏转场在比偏转图所需的持续时间(例如偏转的周期持续时间)更长的时间段内例如可以是不变的。
第一线圈152a与第二线圈152b和/或与坩埚104的间距可选大于第一线圈152a的和/或第二线圈152b的直径。第一线圈152a与第二线圈152b的间距备选或附加地可以处在约100mm(毫米)至约800mm的范围内。
蒸发装置300a可选可以具有冷却装置322,该冷却装置设置用于,从第一线圈152a和/或第二线圈152b汲取热能。冷却装置322为此可以与第一线圈152a和/或第二线圈152b热耦合,例如实体接触。冷却装置322可以例如具有流体冷却结构或由流体冷却结构形成。
由电子束枪122发射出的电子束23例如可以朝着第一方向301(也称为射束发射方向301或发射方向)发射(这就是说发出)。电子束23可以进入由所述两个线圈152a、152b产生的磁场(也称为偏转场)中并且借助偏转场被偏转(这就是说它的路径被弯曲)。在偏转后,电子束23沿第二方向303(也称为射束撞击方向303)击中坩埚104上或布置在该坩埚内的蒸发料上。
射束发射方向301可以相对水平平面101、103(水平平面横向于垂直线105)成第一角地延伸。射束撞击方向303可以相对水平平面101、103成第二角地延伸。第一角可以小于第二角。第二角越大,电子束23就越是陡峭地击中蒸发料,这就是说,撞击坩埚104或布置在该坩埚内的蒸发料的撞击角就越大,这又改进了功率耦合。第二角越大(第二角可以等于撞击角),电子束23朝着垂直线105弯曲得就越强烈(这就是电子束的传播方向接近垂直线)。
第一角小于约45°(例如小于约20°、例如小于约10°)和/或大于0°或等于0°(在电子束23水平射入时很明显)。第二角可以大于约45°(例如大于约60°,例如大于约75°,例如大于约80°)和/或小于90°。
射束撞击方向303和/或射束发射方向301可以具有平行于重力方向的第一方向分量。射束撞击方向303和/或射束发射方向301备选或附加地可以具有处在平面105、103内的第二方向分量,其中,平面105、103横向于横轴151。
当射束明显倾斜地从上向下射入时,射束发射方向301的第一方向分量例如可以沿重力方向取向。当射束明显倾斜地从下向上射入时,射束发射方向301的第一方向分量备选可以逆着重力方向取向。例如,射束发射方向301的第一方向分量可以沿重力方向取向。
射束发射方向301(从电子束枪122出发)可选可以从坩埚旁经过地取向。
射束发射方向301通常可以根据电子束23的偏转角改变。不过这个偏转角受到在坩埚和电子束枪122之间的最短的连接的限定。例如,射束发射方向301的变化在电子束枪122运行中例如可以小于10°和/或小于在第一角和第二角之间的差(也称为偏转能力)。
坩埚104可选能借助起重装置160支承。起重装置160可以设置用于改变坩埚104相对电子束枪122、第一线圈152a和/或第二线圈152b的位置,其中,所述位置的改变的方向沿着垂直线105(直观地为上升和/或下降)。起重装置160可以例如具有控制装置(也称为起重控制装置),该控制装置设置用于基于代表了蒸发料布置在坩埚104中的量(例如体积)的参数来提供对坩埚104的位置的改变。
所述参数可以例如是所蒸发的材料的量、蒸发率和/或蒸发料的表面的位置(也称为蒸发平面)。备选或附加地可以借助相应的传感器检测所述参数。
两个线圈152a、152b可以明显尽量相同地设置。为此,两个线圈例如在一个或多个下列方面中基本上协调一致:它们的现在关于它们的线圈轴的方向(例如顺时针或逆时针);它们的线匝的数量、它们的电感、它们沿着线圈轴的伸展(也称为长度)、线匝的材料和/或化学组分、它们的电阻、它们的直径151r(这就是说横向于线圈轴的伸展,也称为线圈直径)。基本上协调一致在这种相互关系下指的是,偏差小于约10%、小于例如约5%、小于例如约2%、小于例如约1%。
第一线圈152a和/或第二线圈152b可以例如具有大于约1H(亨利)的电感、例如大于约10H、例如大于约100H、例如大于约250H、例如大于约400H。第一线圈152a和/或第二线圈152b可以例如具有在约1H至约400H范围内的电感。电感越大,那么可以达到的曲率就越大(例如当倾斜地从下向上射入到例如弯曲区域中时)。偏转系统的线圈则具有明显较小的电感,例如小于第一线圈152a和/或第二线圈152b的电感的十分之一。
图3B在示意性侧视图或横截面视图中示出了根据不同的实施方式的蒸发装置300b,所述蒸发装置可以如蒸发装置300a那样设置,其中,删去了所述一个或多于一个的电子束枪122。
第一线圈152a例如可以具有多个连续的第一线匝并且第二线圈152b可以具有多个连续的第二线匝。第一线匝可以围绕第一线圈轴151a缠绕。第二线匝则可以围绕第二线圈轴151b缠绕。
线圈轴可以例如指的是线圈的对称轴。一个线圈的线匝可以例如追随螺线(螺旋)。螺线可以明显沿着一条曲线在圆柱的侧表面上延伸。圆柱轴线在这种情况下与线圈轴重合。若真实的线圈的线匝偏离这些理想的螺线,那么通常可以找到平均而言具有与线圈的线匝最小的空间偏差的螺线。这个螺线然后可以限定圆柱轴线,如之前以前说明的那样,所述圆柱轴线与线圈轴重合。
所述或每个线圈可选可以是多层的,这就是说,这个线圈可以具有多个层,这些层中,每一个层可以具有多个线匝。线圈的每个层的线匝可以具有共同的线圈轴,例如当这些线匝用共同的圆柱轴线追随螺线(螺旋)时。
第一线圈轴151a和第二线圈轴151b可以基本上彼此平行。基本上平行可以指的是偏离彼此小于10°(例如5°、例如2.5°或例如1°)。
第一线圈152a可以例如沿着第一线圈轴151a纵向延伸。第二线圈152b可以例如沿着第二线圈轴151b纵向延伸。
坩埚104可以在第一侧面上具有一个或多于一个的凹部104t,所述凹部延伸进入坩埚。在所述或每个凹部104t中可以直观地容纳着蒸发料。
两个线圈152a、152b可以布置在与所述或每个凹部104t对置的第二侧面上。换句话说,坩埚可以朝着一个方向(也称为蒸发方向)离开两个线圈152a、152b地打开。
根据不同的实施方式,由线圈对152a、152b产生的、被电子束23穿过的磁场,为了相应地弯曲电子束轨道而可以沿轴向151均匀地设置。针对电子束枪122相对坩埚104的不同的位置,可以引起线圈对的不同的位置。两个线圈152a、152b例如可以如所示那样布置在坩埚104下方。在根据不同的实施方式的备选的配置中,两个线圈152a、152b也可以布置在坩埚104上方。
图4在示意性侧视图中或横截面视图中示出了根据不同的实施方式的蒸发装置400,例如蒸发装置100、或蒸发装置300a或300b中的其中一个。
蒸发装置400可以具有屏蔽结构402,该屏蔽结构布置在第一线圈和电子束枪122之间,例如布置在第一线圈和坩埚104之间。所述屏蔽结构402可以例如具有一个或多于一个的屏蔽罩(例如一个或多于一个的板和/或一个或多于一个的管段)。
屏蔽结构402可以提供相对线圈对152a的电子束枪侧的外场或电子束枪侧的第一线圈152a的屏蔽。
屏蔽结构402可以具有能导磁的材料(也称为能磁化的材料)。能导磁的可以指的是材料或屏蔽结构402是能磁化的。材料或屏蔽结构402可以例如具有大于约10、例如大于约100、例如大于约1000的磁导率。材料或屏蔽结构402备选或附加地可以是铁磁的或亚铁磁的。
能磁化的材料可以例如具有铁磁的材料和/或(例如软磁的)亚铁磁的材料或由所述材料形成,如铁磁钢。磁化的材料可以例如具有(例如硬磁的)铁磁的材料和/或(例如硬磁的)亚铁磁的材料或由所述材料形成,例如磁性材料。
磁性的材料或屏蔽结构402可以例如至少具有铁或由铁形成,例如具有铁的(例如能磁化的)合金(例如钢)。
与此相对,坩埚明显可以是非磁性的,这就是说,具有比屏蔽结构402小得多的磁导率,例如具有小于约10、例如小于约1的磁导率。坩埚104可以例如是磁中性的、顺磁的或抗磁的。
屏蔽结构402,例如屏蔽结构402的一个或多个屏蔽罩,可选可以是弯曲的,例如围绕第一线圈152a弯曲。
屏蔽结构402可选可以布置在第一线圈152a的与第二线圈152b对置的侧面上。
屏蔽结构402可选可以覆盖大于第一线圈152a的圆周的5%(例如大于10%、例如大于20%),例如包围了第一线圈152a 90°或90°以上,例如包围了第一线圈152a 180°。屏蔽结构402例如可以在约45°至约135°的范围内或在约90°至约180°的范围内包围第一线圈152a。
屏蔽结构402明显可以促使由两个线圈152a、152b提供的偏转场变形和/或变弱,因而电子束23在电子束枪122附近不受或基本上不受偏转场的影响。因此可以达到的是,电子束23尽可能被直线地发射并且在坩埚104前不远处才弯曲。
图5在示意性俯视图中(例如沿着垂直线105)示出了根据不同的实施方式的蒸发装置500,例如蒸发装置100或蒸发装置300a至400中的其中一个。
蒸发装置500可以具有多个电子束枪122,电子束枪例如沿着横轴151或第一线圈轴152a并排布置。在俯视图中,多个电子束枪122中的每个电子束枪可以具有朝着坩埚104的射束发射方向。在侧视图中,多个电子束枪122中的每个电子束枪可以具有朝着布置在坩埚104上方的区域(也称为弯曲区域311)的射束发射方向。
两个线圈152a、152b可以形成了一对线圈152a、152b(也称为线圈对),其中,所述线圈对152a、152b具有多个区段,这些区段中的每个区段配设给多个电子束枪122中的(例如正好)一个电子束枪。线圈对152a、152b备选或附加地可以具有至少一个附加的区段,该附加的区段配设给多个电子束枪122的两个或多于两个的电子束枪。所述或每个电子束枪可以设置用于照射坩埚104的布置在线圈对152a、152b的配属于线圈的区段上方的区段。
多个区段可以实体地相互连接。这就是说,涉及连续的线圈对152a、152b。
换句话说,多个电子束枪122中的每个电子束枪可以设置用于,将电子束发射到被由线圈对152a、152b产生的偏转场穿过的区域中。
弯曲区域311的第一区段311a(第一电子束在该第一区段内弯曲)和弯曲区域311的第二区段311b(第二电子束在该第二区段内弯曲)例如可以在下列一项或多项中基本上协调一致:最大的磁通密度和磁通方向。
第一线圈152a和/或第二线圈152b沿着横轴151和/或线圈轴151a、151b的伸展长度151d(例如它们的连续的线匝)可以大于坩埚104的、坩埚的凹部104t的和/或蒸发料106的与之平行的伸展长度,大于的幅度例如是线圈直径151r或更大。第一线圈152a和/或第二线圈152b例如可以在坩埚两侧突出,突出幅度例如是线圈直径151r或更大。这实现了在弯曲区域311内在坩埚104上的均匀的磁场分布,这又实现了均匀的功率输入。
线圈对的不一样长的线圈152a、152b缩短了用于所述一个或多个电子束的可用的工作场(这就是说减小了偏转场)。平行延伸的线圈的区域明显可以提供均匀的磁场。
图6在示意性线路图中示出了根据不同的实施方式的蒸发装置600、例如蒸发装置100或蒸发装置300a至500中的其中一个。
蒸发装置600可以具有能量供应装置610,该能量供应装置设置用于为第一线圈152a和/或第二线圈152b供应电能。在第一线圈152a和/或第二线圈152b运行时的电流例如可以在约0.5A(安倍)至约10A或约10A至约50A的范围内。
第一线圈152a和第二线圈152b例如可以借助所述能量供应装置610彼此并联。这使得能简化电路结构。
作为对此的备选,两个线圈152a、152b可以被个性化地驱控。为此,所述能量供应装置610可以例如具有可选的控制装置610a(也称为线圈控制装置610a),其具有第一功率输出端和第二功率输出端,在第一功率输出端上连接着第一线圈152a,在第二功率输出端中连接着第二线圈152b。此外,线圈控制装置610a可以设置用于,独立于彼此地控制和/或调节在第一功率输出端上的所输出的电功率和在第二功率输出端上的所输出的电功率。控制和/或调节可以例如在使用传感器的情况下进行,所述传感器检测下列测量参量中的至少一项:电气参量,用其来供应相应的线圈;偏转场的磁性的测量参量(例如空间的磁场分布、磁通方向和/或磁通密度);蒸发装置600的照射测量参量,和/或涂层测量参量(其例如代表了,用何种比率和/或空间分布来对基底涂层)。
用其来供应相应的线圈的电气的参量,可以例如是输送给线圈的电流。能量供应装置610明显可以设置用于,使电流在时间上保持恒定不变,因此偏转场时间上是没有变化的。
蒸发装置600的照射测量参量可以例如代表了,哪个功率被带入到蒸发料中和/或用哪种分布将功率带入到蒸发料中。明显可以使用不同的测量参量,它们的测量值受到所带入的功率的影响,并且所述测量参量因此能推断出功率(这就是说,它们代表彼此)。
控制和/或调节使得能获得可再现的转向(umlenk-)情况和偏转情况,因此蒸气源分布不被移动。
图7在示意性俯视图中(视线沿着垂直线105)示出了根据不同的实施方式的蒸发装置700,例如蒸发装置100或蒸发装置300a至600中的其中一个。
蒸发装置700可以具有控制装置702(也称为照射控制装置702),该控制装置设置用于根据偏转简图驱控第一电子束枪122a和第二电子束枪122b。偏转简图可以明显为每个电子束枪、例如为第一电子束枪122a和第二电子束枪122b限定(例如与时间相关的)偏转顺序,根据所述偏转顺序来驱控电子束枪。
第一电子束枪122a可以产生第一电子束23a并且第二电子束枪122b可以产生第二电子束23b。
偏转简图(Ablenkschema)可以具有:第一阶段,在第一阶段中,第一电子束23a和第二电子束23b沿着第一运动方向711在坩埚104或蒸发料上方被导引;和第二阶段,在第二阶段中,第一电子束23a和第二电子束23b沿着与第一运动方向711相反的第二运动方向在坩埚104或蒸发料上方被导引。第一运动方向711可以基本上平行于横轴151或线圈轴152a、152b。
偏转简图可以作为对此的备选或除此之外还具有:第三阶段,在第三阶段中,坩埚104的第一边缘区段104a借助第一电子束23a被照射并且坩埚104的中央的区段104c借助第二电子束23b被照射;和/或第四阶段,在第四阶段中,坩埚104的中央的区段104c借助第一电子束23a被照射并且坩埚104的第二边缘区段104b借助第二电子束23b被照射。第一边缘区段104a和第二边缘区段104b可以布置在坩埚104的彼此相反的侧面上,例如沿着横轴151或线圈轴152a、152b。中央的区段104c可以布置在第一边缘区段104a和第二边缘区段104b之间,例如与它们邻接。
借助第一电子束23a的照射可以指的是,照射借助第一电子束枪122a完成。借助第二电子束23b的照射可以指的是,照射借助第二电子束枪122b完成。
第一电子束23的撞击图155的至少一个部分和第二电子束23的撞击图155的至少一个部分可以布置在中央的区段104c中。
中央的区段104c和第一边缘区段104a和/或中央的区段104c和第二边缘区段104b可选可以彼此邻接。
可以以类似的方式驱控多于两个的电子束枪122。那么边缘区段更为普遍而言不必布置在坩埚104的边缘上,而是彼此间隔开布置。例如可以在边缘区段中布置相应的撞击图155,例如撞击图的反转区域(在那里发生了方向变换)。
坩埚的区段104a、104b、104c对应布置在坩埚内的蒸发料的相应的区段104a、104b、104c。
图8在示意性偏转简图(视线沿着垂直线105)中示出了根据不同的实施方式的蒸发装置800,例如蒸发装置100或蒸发装置300a至700中的其中一个。
轨迹155(也称为撞击图155)可以例如是多边形,例如四边形、例如矩形、例如正方形。轨迹155备选可以是蛋形的,例如椭圆形、例如圆形。也可以使用其它形状的轨迹155,例如蜿蜒曲折形或类似形状(参看图9)。
不同的电子束枪的彼此(例如紧密)相邻的轨迹155可以彼此具有间距、彼此邻接或彼此重叠。
偏转简图可以具有:第一阶段800b,在该第一阶段中,第一电子束23a和第二电子束23b沿着第一运动方向711在坩埚104上方被导引。所述偏转简图还可以具有:第二阶段800d,在该第二阶段中,第一电子束23a和第二电子束23b逆着第一运动方向711(这就是说沿着第二运动方向713)在坩埚上方被导引。
所述偏转简图可以备选或附加地具有:第三阶段800a,在该第三阶段中,坩埚104的第一区段104a借助第一电子束23a被照射并且坩埚104的第三区段104c借助第二电子束23b被照射。所述偏转简图还可以备选或附加地具有:第四阶段800c,在该第四阶段中,坩埚104的第三区段104c借助第一电子束23a被照射并且坩埚104的第二区段104b借助第二电子束23b被照射。
第三区段104c可以布置在第一区段104a和第二区段104b之间。
所述偏转简图例如可以被这样设置,使得变换的第一电子束23a的撞击图155和第二电子束23b的撞击图155可以相互转化。
变换(也称为变换规定)可以例如具有相似图或可以例如是相似图。相似图可以明显促使轨迹155保持它们的形状(也称为形状不变的变化)。更为通常而言,相似图可以使轨迹的距离比和角度值保持不变,其中,可选可以改变轨迹的长度、位置和/或取向和/或由这个轨迹围拢的面。
若距离额外被保持不变,那么相似图可以称为全等叠合图。全等叠合图(也称为形状和大小不变的变换)可以例如实施(时间上的和/或空间上的)反射(例如轴反射、滑移反射和/或剪切反射)、(时间上的和/或空间上的)移动和/或(时间上的和/或空间上的)转动。
时间反射可以例如促使撞击图155沿着穿行的方向被反转。空间反射可以例如促使撞击图155的取向被反转。
电子束23a的撞击图155和第二电子束23b的撞击图155例如可以彼此转化和/或沿相反的方向穿行。
可选地或附加地,电子束23a的撞击图155和撞击图155可以同步地和/或以相同的方向方向穿行。
备选可以实施边缘加高,边缘加高促使了靠近坩埚的边缘带入的功率密度大于带入到坩埚104的中央的区段104c中的功率密度。每个撞击地点的停留时间和/或坩埚的边缘上的撞击地点的空间的密度例如可以比在坩埚104的中央的区段中更大。
坩埚的中央的区段可选可以交替地被第一电子束23a和第二电子束23b照射,例如交替地在第三阶段800a和第四阶段800c之间。
可以以类似的方式驱控多于两个的电子束枪122。那么边缘区段更为普遍而言不必布置在坩埚104的边缘上,而是,可以是任意的区段,在所述区段中布置着相应的撞击图155,例如撞击图的反转区域(在那里发生了方向变换)。
图9在示意性偏转简图中(视线沿着垂直线105)与蒸发装置800类似地示出了根据不同的实施方式的蒸发装置900,其中,撞击图155是蜿蜒曲折形的。
图10在示意性流程图中示出了根据不同的实施方式的例如用于运行蒸发装置100或者蒸发装置400a至900中的其中一个的方法1000。
所述方法1000可以在1001中具有:借助两个线圈提供磁场,两个线圈具有同样的极化方向并且沿着一个横向于所述极化方向或平行于射束发射方向301和/或基底运输方向的方向前后相继地布置,这就是说横向于极化方向地并排布置。
所述方法1000可以在1003中具有:发射至少一个(这就是说一个或多于一个)电子束到磁场中,其中,所述至少一个电子束借助磁场朝着垂直的方向弯曲。
所述方法1000可以在1005中具有:借助朝着垂直的方向弯曲的至少一个电子束照射蒸发料,其中,蒸发料布置在至少一个电子束和两个线圈之间。照射可以在1005a中具有:蒸发料例如借助将照射带入到蒸发料中的功率转入气相(也称为蒸发料的蒸发)。
蒸发料转入其气相可以例如具有,将蒸发料发射到真空中,其中,基底例如布置在所述真空中。
所述方法1000可选可以在1007中具有:用蒸发料对基底涂层。涂层可以具有,在基底上形成一个层,该层具有至少一种蒸发料的材料和/或该蒸发料的化学的组分。涂层可以例如具有,蒸发料气相沉积在基底上。
所述方法1000可选可以在1007中具有:根据所述偏转简图偏转至少一个电子束,如本文中已经说明的那样。至少一个电子束可以例如具有第一电子束和第二电子束,它们共同地根据偏转简图进行偏转。
磁场在比照射坩埚104或布置在该坩埚内的蒸发料所需的持续时间更长的时间段内例如可以是不变的。
图11在示意性流程图中示出了根据不同的实施方式的例如用于运行蒸发装置100或者蒸发装置400a至900中的其中一个的方法1100。
所述方法1100可以在1101中具有:借助第一电子束和借助第二电子束照射蒸发料。蒸发料可以具有第一边缘区段和与这个第一边缘区段对置的第二边缘区段。
方法1100可以在1009中具有:根据偏转简图偏转第一电子束和第二电子束。
偏转简图可以具有至少一个阶段(也称为第三阶段),在该阶段中,第一边缘区段借助第一电子束被照射,并且蒸发料在第一边缘区段和第二边缘区段之间借助第二电子束被照射。
偏转简图可以具有至少一个附加的阶段(也称为第四阶段),在该阶段中,蒸发料在第一边缘区段和第二边缘区段之间借助第一电子束被照射并且第二边缘区段借助第二电子束被照射。
所述方法1100可选可以在1003中具有将第一电子束和/或第二电子束发射到磁场中,如针对图10所说明的那样。
磁场例如在比第一阶段、第二阶段、第三阶段和/或第四阶段的持续时间(例如合并)更长的时间段内可以例如是不变的(这就是说恒定不变的)。磁场备选或附加地在比第一阶段与第三阶段的时间间隔更长的时间段内可以是不变的。磁场可以在涂层时间段和/或蒸发时间段内是不变的。磁场的时间常数可以提供位置稳定的蒸气源产生。
所述方法1100可以可选在1007中具有用蒸发料对基底涂层,如针对图10所说明的那样。
根据不同的实施方式,可以设置相应的电子束枪的多个撞击图(也称为照射图)的接连排列。撞击图可以例如被这样同步地扫描,使得电子束在极限区域内(在那里撞击图彼此邻接)不会彼此相遇。
例如可以提供多个直接(例如成对地)彼此相邻的撞击图(例如没有彼此重叠),这些撞击图中的每一个撞击图借助正好一个电子束枪或正好一个电子束移开。可以这样来设置所述移开,使得电子束相继(例如不是同时)离开撞击图的彼此邻接的区段。
图12和13在示意性侧视图或横截面视图中示出了根据不同的实施方式的蒸发装置1200和1300,所述蒸发装置可以设置用于,和蒸发装置400不同地将屏蔽结构402布置在坩埚104旁。
接下来说明不同的示例,所述示例涉及前述说明和附图的图示。
例1是蒸发装置100、300a至900,具有:用于热蒸发容纳在坩埚104内的蒸发料106的坩埚104;两个线圈152a、152b(它们例如形成了线圈对),所述线圈基本上彼此平行地沿着轴151(也称为横轴)纵向延伸,布置在轴151的对置的侧面上并且分别具有多个线匝;一个或多于一个的电子束枪122、122a、122b(每个例如具有磁性的或电的偏转系统)用于从横向于轴151延伸的方向照射坩埚104;其中,两个线圈152a、152b距坩埚104具有比距电子束枪122、122a、122b更小的间距和/或具有大于约1H(亨利)的电感;其中,坩埚104例如布置在两个线圈152a、152b(这就是说线圈对)和电子束枪122、122a、122b之间,或者其中,两个线圈152a、152b例如布置在坩埚104和电子束枪122、122a、122b之间。
例2是蒸发装置100、300a至900,具有:用于热蒸发容纳在至少一个凹部内的蒸发料106的坩埚104(该坩埚例如具有至少一个凹部);第一线圈152a,该第一线圈具有第一线圈轴151a和多个围绕该第一线圈轴151a缠绕的线匝,和第二线圈152b,该第二线圈具有第二线圈轴151b和多个围绕该第二线圈轴151b缠绕的线匝;其中,第一线圈轴151a和第二线圈轴151b基本上彼此平行和/或并排布置;其中,第一线圈152a和第二线圈152b与坩埚104的间距(例如第一线圈152a的第一间距和第二线圈152b的第二间距)小于第一线圈152a和第二线圈152b(例如第一线圈152a的第一纵向延伸和第二线圈152b的第二纵向延伸)沿着第一线圈轴151a和第二线圈轴151b的伸展长度151d(例如纵向延伸,例如长度);其中,至少一个凹部可选布置在坩埚104的第一侧面上;其中,第一线圈152a和第二线圈152b可选布置在坩埚104的与第一侧面对置的第二侧面上;以及可选用于从横向于线圈轴151a、151b延伸的方向照射坩埚104的一个或多于一个的电子束枪122、122a、122b。
例3是根据例1或2的蒸发装置100、300a至900,其中,坩埚104沿着轴151或线圈轴151a、151b纵向延伸;和/或其中,第一线圈152a和第二线圈152b沿着第一线圈轴151a和第二线圈轴151b的伸展长度基本上是相同的或者至少彼此相差一个距离,该距离小于两个线圈彼此间的间距。
例4是根据例1至3中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,两个线圈152a、152b关于轴151或线圈轴151a、151b沿同一方向极化和/或缠绕。
例5是根据例1至4中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,两个线圈152a、152b的每一个线圈沿着轴线151或线圈轴151a、151b的伸展长度基本上是相同的和/或大于坩埚104的平行于此的伸展长度;和/或两个线圈152a、152b的每一个线圈的伸展长度大于两个线圈彼此间的间距。
例6是根据例1至5中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,在运行中借助两个线圈152a、152b共同提供的偏转场提供了磁通,所述磁通沿着(例如在)轴151上或线圈轴151a、151b上基本上平行于这个轴。
例7是根据例1至6中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,两个线圈152a、152b中的每个线圈(例如第一线圈152a和第二线圈152b)在运行中具有磁南极和磁北极,其中,两个线圈152a、152b的磁北极例如直接彼此对置,和/或其中,两个线圈152a、152b的磁南极例如直接彼此对置(例如从同一个方向观察),其中,两个北极和两个南极例如彼此对置。
例8是根据例1至7中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,坩埚104具有用于容纳蒸发料106的至少一个凹部,其中,两个线圈152a、152b中的每一个线圈沿着轴151或线圈轴151a、151b的伸展长度大于至少一个凹部的与之平行的伸展长度。
例9是根据例1至8中其中一个的蒸发装置100、300a至900,还具有:冷却装置,该冷却装置与两个线圈152a、152b热联接。
例10是根据例1至9中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,坩埚由多部分构成(例如具有多个坩埚容器)和/或其中,坩埚具有多个用于容纳蒸发料的凹部,其中,每个坩埚容器例如具有一个或多于一个的用于容纳蒸发料的凹部。
例11是根据例1至10中其中一个的蒸发装置100、300a至900,还具有:屏蔽结构402,该屏蔽结构布置在电子束枪122和两个线圈152a、152b中的一个线圈、例如面朝电子束枪122、122a、122b的那个线圈152a(例如在坩埚104和两个线圈152a、152b中的一个线圈)之间,其中,屏蔽结构402能导磁和/或具有比坩埚104更大的磁导率。屏蔽结构(402)备选或附加地可以布置在电子束枪侧的射束射入空间和电子束枪侧的线圈之间。
例12是根据例1至11中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,两个线圈152a、152b具有基本上相同的电感(例如彼此相差小于10%)。
例13是根据例1至12中其中一个的蒸发装置100、300a至900,两个线圈152a、152b在它们与坩埚104的间距中彼此不同和/或它们的线圈轴151a、151b处在一个相对水平平面歪斜的平面中;和/或其中,两个线圈152a、152b沿着一个横向于所述线圈的线圈轴151a、151b的方向(例如方向103)彼此重叠,这就是说,这些线圈可以并排布置,例如两个线圈可以被横向于线圈轴延伸的轴穿过。
例14是根据例1至13中其中一个的蒸发装置100、300a至900,还具有:起重装置160,借助该起重装置来支承坩埚,其中,起重装置160设置用于改变坩埚104相对电子束枪122、第一线圈152a和/或第二线圈152b的位置,其中,位置改变的方向基本上平行于垂直线。
例15是根据例1至14中其中一个的蒸发装置100、300a至900,还具有:用于为两个线圈152a、152b个性化地供应电功率和/或用于个性化地驱控两个线圈152a、152b的控制装置610a,其中,个性化的驱控例如具有两个线圈,其彼此独立地耦合电功率。
例16是根据例1至15中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,两个线圈152a、152b彼此并联。
例17是根据例1至16中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,蒸发装置100、300a至900的设置用于照射坩埚的电子束枪的(例如至少一个电子束枪的)数量,大于用于偏转多个电子束枪的线圈152a、152b的数量。
例18是根据例1至17中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,一个或多于一个的电子束枪122、122a、122b具有至少两个电子束枪122、122a、122b。
例19是根据例1至18中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,两个线圈152a、152b分别具有铁磁的线圈芯(例如铁芯)。
例20是根据例1至19中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,两个线圈152a、152b构造成空气线圈。
例21是根据例1至20中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,坩埚104是非磁性的。
例22是根据例1至21中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,坩埚104具有碳(石墨)或由碳形成,和/或其中,坩埚104具有(例如由碳构成的)纤维。
例23是根据例1至22中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,两个线圈152a、152b中的每个线圈具有多于100(例如多于500或多于1000或多于10000或多于20000或多于30000)的线匝,例如在约1000个线匝至约5000个线匝的范围内,其中,两个线圈152a、152b中的每个线圈可选具有多个层,多个层中的每个层可以具有多个线匝(也称为多层的线圈)。
例24是根据例1至23中其中一个的蒸发装置100、300a至900,其中,两个线圈152a、152b的每个线圈的(例如它们的连续的线匝的)伸展长度大于3米(例如大于4、5或6米)。
例25是根据例1至24中其中一个的蒸发装置100、300a至900,还具有:控制装置702,该控制装置设置用于,根据偏转简图驱控一个或多于一个的电子束枪122、122a、122b的第一电子束枪122、122a、122b和第二电子束枪122、122a、122b,其中,偏转简图具有:第一阶段,在该第一阶段中,坩埚104的第一区段(例如边缘区段)借助第一电子束枪122、122a、122b被照射,并且坩埚104在坩埚104的第一区段(例如边缘区段)和坩埚104的第二区段(例如边缘区段)之间借助第二电子束枪122、122a、122b被照射;和附加的阶段,在该附加的阶段中,坩埚104在坩埚104的第一区段(例如边缘区段)和坩埚104的第二区段(例如边缘区段)之间借助第一电子束枪122、122a、122b被照射并且坩埚104的第二区段(例如边缘区段)借助第二电子束枪122、122a、122b被照射。
例26是一种方法,具有:借助两个线圈152a、152b提供磁场,所述两个线圈具有相同的极化方向并且横向于该极化方向地并排布置;将电子束发射到磁场中,其中,电子束借助磁场朝着垂直线的方向弯曲;并且借助朝着垂直的方向弯曲的电子束照射蒸发料106,其中,蒸发料106可选布置在电子束和两个线圈152a、152b之间;所述方法可选具有:在电子束被发射到磁场中之前,例如根据多个偏转参数与时间相关地偏转电子束;其中,在电子束为它的借助磁场(例如两个线圈)产生的轨道穿行有意为之的弯曲区域后,所述电子束(或多个电子束)可选到达坩埚中的撞击区域。
例27是方法,具有:借助第一电子束和借助第二电子束照射蒸发料106,其中,蒸发料106具有第一区段(例如边缘区段)和(例如与这个第一区段对置的)第二区段(例如边缘区段);根据偏转简图偏转第一电子束和第二电子束,其中,偏转简图具有:一个阶段,在该阶段中,第一区段(例如边缘区段)借助第一电子束被照射,并且蒸发料106在第一区段(例如边缘区段)和第二区段(例如边缘区段)之间借助第二电子束被照射;和附加的阶段,在该附加的阶段中,蒸发料106在第一区段(例如边缘区段)和第二区段(例如边缘区段)之间借助第一电子束被照射并且第二区段(例如边缘区段)借助第二电子束被照射。
例28是由(例如正好)两个线圈152a、152b产生的磁场用于偏转两个或多于两个的电子束的应用。
例29是具有相同的极化方向并且横向于该极化方向并排布置的(例如正好)两个线圈152a、152b用于偏转两个或多于两个电子束的应用。
例30是一种电子束装置,具有:两个(例如并排布置的)线圈152a、152b,所述线圈沿着轴151基本上彼此平行地纵向延伸,布置在轴151的对置的侧面上并且分别具有多个线匝;和一个或多于一个的电子束枪122、122a、122b,电子束枪中的每个电子束枪设置用于,从横向于轴向的方向将电子束发射到在两个线圈152a、152b之间的区域311中,例如将电子束朝着发射方向发射,其中,发射方向例如对准在两个线圈152a、152b之间的区域311并且具有横向于轴151的方向分量,其中,电子束例如穿过两个(例如并排布置的)线圈152a、152b之间地发射和/或偏转,其中,一个或多于一个的电子束枪中的每个电子束枪具有偏转系统(因而电子束可以根据偏转顺序成像到区域311中),其中,根据偏转顺序所发射的电子束例如被与时间相关地偏转。
例31是根据例30的电子束装置,其中,所述或每个电子束枪122、122a、122b具有:用于产生电子束23的电子束源122q和用于将电子束23朝着两个线圈、例如朝着发射方向偏转的偏转系统142a。
例32是根据例31的电子束装置,其中,所述偏转系统142a具有一个或多于一个的偏转线圈。
Claims (16)
1.一种蒸发装置(100、300a至900),具有:
用于热蒸发容纳在坩埚(104)中的蒸发料(106)的坩埚(104);
两个线圈(152a、152b),它们沿着轴(151)基本上平行于彼此地纵向延伸、布置在轴(151)的对置的侧面上并且分别具有多个线匝;
用于从横向于轴(151)延伸的方向照射坩埚(104)的一个或多于一个的电子束枪(122、122a、122b);
其中,两个线圈(152a、152b)距坩埚(104)具有比距电子束枪(122、122a、122b)更小的间距;
其中,坩埚(104)具有用于容纳蒸发料(106)的凹部,其中,两个线圈(152a、152b)中的每个线圈沿着轴(151)的伸展长度大于凹部的与之平行的伸展长度。
2.根据权利要求1所述的蒸发装置(100、300a至900),其中,所述坩埚(104)沿着所述轴(151)纵向延伸。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发装置(100、300a至900),其中,所述线圈(152a、152b)关于所述轴(151)沿同一方向极化和/或缠绕。
4.根据权利要求1或2所述的蒸发装置(100、300a至900),其中,所述两个线圈(152a、152b)中的每个线圈沿着所述轴(151)的伸展长度基本上等于和/或大于所述坩埚(104)的与之平行的伸展长度。
5.根据权利要求1或2所述的蒸发装置(100、300a至900),其中,在运行中借助所述两个线圈(152a、152b)共同提供的偏转场提供了磁通,磁通在所述轴(151)上基本上平行于所述轴。
6.根据权利要求1或2所述的蒸发装置(100、300a至900),其中,所述两个线圈距所述坩埚(104)的间距小于所述线圈(152a、152b)中的每个线圈沿着所述轴的伸展长度(151d)。
7.根据权利要求1或2所述的蒸发装置(100、300a至900),还具有:屏蔽结构(402),该屏蔽结构布置在所述电子束枪(122)和所述两个线圈(152a、152b)中的一个线圈之间,其中,屏蔽结构(402)能导磁和/或具有比所述坩埚(104)更大的磁导率。
8.根据权利要求1或2所述的蒸发装置(100、300a至900),其中,所述两个线圈(152a、152b)就它们与所述坩埚(104)的间距彼此不同。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的蒸发装置(100、300a至900),其中,所述两个线圈(152a、152b)彼此并联。
10.根据权利要求1或2所述的蒸发装置(100、300a至900),其中,所述一个或多于一个的电子束枪(122、122a、122b)具有至少两个电子束枪(122、122a、122b)。
11.根据权利要求1或2所述的蒸发装置(100、300a至900),还具有:控制装置(702),该控制装置设置用于根据偏转简图驱控所述一个或多于一个的电子束枪(122、122a、122b)的第一电子束枪(122、122a、122b)和第二电子束枪(122、122a、122b),其中,偏转简图具有:
一个阶段,在该阶段中,所述坩埚(104)的第一区段借助第一电子束枪(122、122a、122b)被照射,并且所述坩埚(104)在所述坩埚(104)的第一区段和所述坩埚(104)的第二区段之间借助第二电子束枪(122、122a、122b)被照射;和
附加的阶段,在该附加的阶段中,所述坩埚(104)在所述坩埚(104)的第一区段和所述坩埚(104)的第二区段之间借助第一电子束枪(122、122a、122b)被照射并且所述坩埚(104)的第二区段借助第二电子束枪(122、122a、122b)被照射。
12.蒸发装置(100、300a至900),具有:
坩埚(104),该坩埚具有凹部,坩埚用于热蒸发容纳在该凹部中的蒸发料(106);
第一线圈(152a),该第一线圈具有第一线圈轴(151a)和多个围绕该第一线圈轴(151a)的线匝,和第二线圈(152b),该第二线圈具有第二线圈轴(151b)和多个围绕该第二线圈轴(151b)的线匝;
其中,第一线圈轴(151a)和第二线圈轴(151b)基本上彼此平行并且并排布置;
其中,第一线圈(152a)和第二线圈(152b)距坩埚(104)的间距小于第一线圈(152a)和第二线圈(152b)沿着第一线圈轴(151a)和第二线圈轴(151b)的伸展长度(151d)。
13.一种方法,具有:
借助两个线圈(152a、152b)提供磁场,两个线圈具有相同的极化方向并且横向于极化方向地并排布置;
将电子束发射到磁场中,其中,电子束借助磁场朝着垂直方向弯曲;并且
借助朝着垂直方向弯曲的电子束照射蒸发料(106)。
14.一种方法,具有:
借助第一电子束和借助第二电子束照射蒸发料(106),其中,蒸发料(106)具有第一区段和第二区段;
根据偏转简图偏转第一电子束和第二电子束,其中,偏转简图具有:
一个阶段,在该阶段中,第一区段借助第一电子束被照射,并且蒸发料(106)在第一区段和第二区段之间借助第二电子束被照射,和
附加的阶段,在该附加的阶段中,蒸发料(106)在第一区段和第二区段之间借助第一电子束被照射并且第二区段借助第二电子束被照射。
15.具有相同的极化方向并且横向于极化方向并排布置的两个线圈(152a、152b)用于偏转两个或多于两个的电子束的应用。
16.一种电子束装置,具有:
两个并排布置的线圈(152a、152b),它们沿着轴(151)基本上平行于彼此地纵向延伸、布置在轴(151)的对置的侧面上并且分别具有多个线匝;和
一个或多于一个的电子束枪(122、122a、122b),电子束枪中的每个电子束枪设置用于,将电子束从横向于轴(151)的方向发射并且发射到在两个并排布置的线圈(152a、152b)之间的区域中。
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