CN218932278U - 磁体系统、溅射设备和壳体盖 - Google Patents

磁体系统、溅射设备和壳体盖 Download PDF

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Abstract

涉及一种磁体系统、溅射设备和壳体盖。根据各种实施方式，磁体系统(100)可以包括：壳体(406g)，壳体具有壳体内部空间(406h)；磁体载体(102)，磁体载体设置在壳体内部空间(406h)中并且借助于壳体(406g)优选地相对于壳体位置固定地支承；壳体盖(406d)，壳体盖以与壳体(406g)拼接在一起的方式形成流体密封的腔室；其中壳体盖(406d)具有变速器级(804)、发电机(308)和将变速器级(804)与发电机(308)联接的转动馈通件(850)。

Description

磁体系统、溅射设备和壳体盖
技术领域
各种实施例涉及磁体系统、溅射设备和壳体盖。
背景技术
一般而言，工件或基板可以被工艺处理，例如机加工、覆层、加热、蚀刻和/或结构改变。用于对基板覆层的方法例如是阴极原子化(所谓的溅射)，阴极原子化是物理气相沉积(PVD)类型的。例如，一个或多个层可以借助于溅射(即通过溅射工艺)沉积在基板上。为此，可以借助于阴极将形成等离子体的气体离子化，其中可以借助于在此形成的等离子体将待沉积的材料(靶材料)原子化。然后可以将原子化的靶材料引导至基板，靶材料可以在基板处沉积并且形成层。
对阴极原子化的修改是借助于磁控管进行溅射，即所谓的磁控溅射，或所谓的反应磁控溅射。在此，可以借助于磁场来支持等离子体的形成。磁场可以由磁体系统产生并且穿透阴极(也称为磁控管阴极)，使得在靶材料表面(靶表面)处可以构成环形等离子体通道，即所谓的轨道，在该等离子体通道中可以形成等离子体。
等离子体的空间分布和与之相关的原子化速率非常敏感地取决于磁场的空间分布。因此，磁体系统对于各种工艺特性，诸如工艺稳定性、再现性、靶利用率和均匀性方面具有特别重要的意义。在此背景下，存在对改进，比如简化磁体系统和/或减少干扰性影响的基本需求。
发明内容
各种实施方式的一个方面可以直观地在于：提供可调节的磁场。借助对磁场的调节，可以影响靶材料的雾化，例如使得可以进行尽可能均匀的分子化溅射和/或覆层。
与之相关，已经直观的认识到：用于通信(例如信号传输或驱动控制)的以及功率供应(例如功率产生或功率传输)的、为此使用的部件放大了磁体系统的结构复杂性，这使其维护变难并且降低了其可靠性。
根据各种实施方式，提供呈壳体盖形式的连贯组件，该组件具有变速器级、发电机和转动馈通件以及可选地具有通信接口。这实现：用于能量产生和可选地用于传递信号的部件作为结构单元来提供，该结构单元可以整体地被更换。
变速器级和发电机用于在内部产生能量，而通信接口用于将信号传递给调节装置(其例如具有马达控制装置)。除了在运行期间的可靠功能实现之外，壳体盖在维护情况下可以作为完整的组件取下或更换，而不必影响或改变磁体系统的其余部件。
附图说明
附图示出
图1、图2以及图3a、图5和图6分别以各种视图示出根据各种实施方式的磁体系统；
图4和图7分别示出根据各种实施方式的溅射设备，并且图3b示出溅射设备的磁体系统；
图8和图9分别以各种视图示出根据各种实施方式的壳体盖；
图10以类似的示意立体图示出根据各种实施方式的壳体盖的信号传递链；
图11以示意立体图示出根据各种实施方式的壳体盖的动力学链的发电机侧的部分；和
图12以示意立体图示出根据各种实施方式的变速器级的驱动侧的变速器轮。
具体实施方式
在下面详细的说明书中参考附图，附图形成说明书的一部分，并且其中示出可以实施本发明的具体的实施形式以用于说明。在此方面，相关于所描述的一个(多个)附图的取向而使用方向术语例如是“上”、“下”、“前”、“后”、“前部”、“后部”等等。因为实施形式的部件可以以多个不同的取向来定位，所以方向术语用于说明并且不以任何方式受到限制。应当理解的是，在不偏离本发明的保护范围的情况下，可以使用其他的实施方式并且可以进行结构上的或逻辑上的改变。应当理解的是，只要没有特殊地另外说明，可以将在此描述的不同的示例性实施方式的特征互相组合。因此，下面详细的描述不能够理解为限制性的意义，并且本发明的保护范围由所附的权利要求来限定。
在本说明书的范围内，术语“连接”、“联接”以及“耦联”用于描述直接的和间接的连接(例如欧姆和/或导电，例如导电连接)、直接的或间接的联接以及直接的或间接的耦联。在附图中，只要是适当的，相同的或类似的元件设有相同的附图标记。
根据各种实施方式，术语“经耦联”或“耦联”可以理解为(例如机械、流体静力、热和/或电)例如直接或间接的连接和/或相互作用。例如，多个元件可以沿着相互作用链彼此耦联，沿着相互作用链可以交换相互作用，例如流体(于是也称为流体引导耦联)。例如，两个相互耦联的元件可以相互交换彼此间的相互作用，例如机械、流体静力、热和/或电相互作用。多个真空部件(例如阀、泵、腔室等)彼此的耦联可以包括：它们是引导流体相互耦联的。根据各种实施方式，“联接”可以理解为机械(例如，实体的或物理的)耦联，例如借助于直接的实体接触。联接器可以设计用于：传递机械相互作用(例如，力、转矩等)。
在此，术语“支承设备”表示设计用于支承(例如，受引导地定位和/或保持)一个构件或多于一个构件的设备。支承设备可以例如对于每个构件(该构件借助于支承设备来支承)具有一个或多于一个支承件，以支承(例如，受引导地定位和/或保持)构件。支承设备的每个支承件可以设计用于：为构件提供一个或多于一个自由度(例如，一个或多于一个平移自由度和/或一个或多于一个旋转自由度)，构件可以根据该自由度移动。支承件的示例包括：径向支承件、轴向支承件、径向推力支承件、线性支承件(也称为线性引导装置)。
术语“溅射”表示借助于等离子体将材料原子化(也称作为覆层材料或靶材料)，该材料作为所谓的靶材料来提供。因此，靶材料的原子化的组成部分彼此分离并且例如可以堆积以形成层。溅射可以借助于所谓的溅射设备进行，溅射设备可以具有磁体系统(溅射设备于是也称为磁控管)。为了溅射，可以将磁控管设置在真空工艺处理腔室中，使得可以在真空中进行溅射。为此，可以在溅射期间设定或调节真空工艺处理腔室内的环境条件(工艺条件)(例如压力、温度、气体组分等)。例如，真空工艺处理腔室可以气密、防尘和/或真空密封地设计，使得可以在真空工艺处理腔室内提供具有预定组分或预定压力(例如根据预定值)的气体气氛。例如，离子形成气体(工艺气体)或气体混合物(例如由工艺气体和反应气体构成)可以在工艺处理腔室中被提供。例如，在反应磁控溅射中，原子化的材料可以与反应气体(例如，具有氧、氮和/或碳)反应，并且可以分离由此形成的反应产物(例如，电介质)。
溅射可以借助于所谓的管形磁控管进行，其中具有靶材料的管形的靶(也称为管形靶或管形阴极)轴向地围绕磁体系统旋转。可以借助于调节磁体系统或借助于改变借此产生的磁场来影响靶材料的溅射进而改变空间分布，靶材料以该空间分布被剥离。
管形阴极和磁体系统可以借助于支承设备(也称为靶支承设备)来支承，支承设备可以可相对于磁体系统转动的方式支承管形阴极。支承设备例如可以具有一个或多于一个端块，其中支承设备的每个端块保持管形阴极或磁体系统的端部部段。支承设备(例如，其一个或多个端块)还可以提供对管形阴极的供应(例如供应电功率、转动运动和/或冷却流体)。
根据各种实施方式，溅射设备的端块(于是也称为驱动端块)可以具有用于将转动运动传递到管形阴极的驱动系，驱动系可以例如与驱动器联接。替代地或附加地，溅射设备的端块(也称为介质端块)可以设计用于输送和导出冷却流体(例如基于水的混合物)，冷却流体可以引导穿过阴极。
然而，也可以使用刚好一个端块(也称为紧凑端块)，该端块具有驱动系和流体线路，进而共同提供驱动端块和介质端块的功能。例如，管形靶的与紧凑端块相对置的一侧可以自由伸出(即，自由悬挂)，这称作为悬臂配置，或者借助于支承块来支撑。
磁体系统可以是多极的，即具有多个磁极。多个磁极中的第一磁极(也称为外磁极)可以沿着自身闭合的路径(也称为循环路径)延伸，并且第二磁极可以设置在由环绕路径包围的区域内(也称为内极)。例如，循环路径可以是椭圆形的。每个磁极可以具有多个依次排列的极体、例如磁体(于是也称为一排磁体或磁体排)，极体中的每个极体都被磁化或具有磁化部。例如，每个磁极每米可以具有至少10个(例如至少100个)极体、例如磁体。例如，两个或更多个设置在磁体系统的端件之间的磁体排可以基本上提供磁体系统的中间区域(直观地，一排内极，在内极的两侧各一磁体排，外极)。通常，外极和内极可以彼此具有一定间距和/或在其磁化方向和/或其磁体数量上彼此不同。
在此，术语“极体”表示具有磁体材料(也称为磁性的材料)或由其形成的主体。极体例如可以邻接磁极或者是其一部分。例如，磁体材料可以是铁磁性的或亚铁磁性的。磁体材料可以具有硬磁体材料和/或软磁性磁体材料，或者由硬磁体材料和/或软磁体材料形成。磁体材料可以具有磁极化，例如磁化，使得提供偶极子。
例如，硬磁性的磁体材料可以具有大于约500千安/米(kA/m)的矫顽强度，例如大于约1000kA/m。例如，硬磁性的磁体材料可以具有钕-铁-硼(Nd2Fe14B)或钐-钴(SmCo5和Sm2Co17)或由其形成。更一般地，硬磁性的磁体材料(例如，该永磁体或每个永磁体)可以具有稀土磁体材料(例如，钕铁硼(NdFeB)或钐钴(SmCo))、铁氧体磁体材料(例如，硬铁氧体磁体)材料、铋醇磁体材料和/或铝-镍-钴磁体材料或由其形成。
例如，软磁性的磁体材料可以具有小于约500kA/m、例如小于约100kA/m、例如小于约10kA/m、例如小于约1kA/m的矫顽场强。软磁性的磁体材料可以例如具有铁、镍和/或钴的合金、钢、粉末材料和/或软铁氧体(例如，具有镍锡和/或锰锡)或由其形成。
例如，磁体材料或磁性(例如，软磁和/或硬磁)的材料可具有约10或更大，例如约100或更大，例如约103或更大，例如约104或更大，例如约105或更大的磁导率。
磁体系统，例如其磁棒可以可选地具有多个依次设置的和/或空间彼此分离的(例如多极的)区段(也称作磁体系统或磁体系统组)，这些区段中的两个区段(也称为反转区段或端部件)设置在磁体系统的端侧处(直观地设置在磁体系统端部处)，并且其中一个或多于一个可选的区段(也称作中间件)设置在端部件之间。其中，示例性地参考具有多个磁体系统组的磁体系统，其中在这方面的描述内容也可以适用于未分区段的磁体系统，或者关于磁体系统组的描述内容可以类似地适用于多个磁体系统组，并且反之亦然。
术语“非磁性”可以理解为基本上是磁性中性的，例如也略微顺磁性或抗磁性。例如，术语“非磁性”可以理解为具有基本上为1的磁导率，即在从大约0.9到大约1.1的范围内。非磁体材料的示例包括：石墨、铝、铂、铜、非磁性优质钢、陶瓷(例如氧化物)。
图1以示意性细节图示出根据各种实施方式的磁体系统100，例如，以观察如下方向101示出(也称作为参考方向101)，磁体系统100沿着该方向纵向延伸。例如，磁体系统可以具有大于约0.5m(米)和/或小于约6m，例如在约2m至约5m的范围内，和/或大于3m的长度(沿参考方向101的扩展)。
磁体系统100可以具有多个磁体104和承载机构160，该承载机构设计用于承载磁体系统100的磁体104。承载机构160可以具有至少一个(即一个或多于一个)载体102、202(也称为磁体载体)，磁体载体中的第一载体102(也称为第一磁体载体或系统载体)设计用于承载磁体系统100的一个或多于一个磁体系统组150(例如其磁体104)。
磁体系统100可以例如具有每个系统载体102一个或多于一个磁体系统组150，例如每个系统载体102多个磁体系统组150。例如，磁体系统100(例如每个系统载体102)具有两个或更多个磁体系统组150，例如三个磁体系统组150或更多。每个磁体系统组150可以具有多个(例如三个或更多个)磁体104并且可以可选地以可调的方式来设计。每个磁体系统组150的至少两个磁体104可以在其磁化方向上彼此不同。
每个可调设计的磁体系统组150可以具有调节装置150s，调节装置例如(例如部分地)设置在系统载体102和/或磁体系统组150的磁体104之间和/或将其彼此联接。调节装置150s可以设计用于：例如通过以下方式，改变由磁体系统组150产生的磁场120的空间分布：即，该调节装置改变磁体系统组150的一个/多个磁体104的空间分布(例如位置和/或对准)。例如，调节装置150s可以是承载机构160的部件并且可以设计用于改变磁体系统100的至少一个磁体的空间位置和/或对准。
调节装置150s的示例性部件具有：支承设备116(也称为组支承设备)和/或致动器106。调节装置150s(例如其组支承设备116和/或致动器106)可以将磁体系统组150的该磁体104或每个磁体104与系统载体102联接。组支承设备116可为磁体104提供一个或多个平移自由度111，其中第一平移自由度111可以沿着参考方向101和/或一个或多于一个第二平移自由度111可以横向于参考方向101。
如果磁体系统100的一个或多于一个磁体系统组150可调地设计或者如果磁体系统100具有一个或多于一个调节装置150s，则承载机构160可以具有第二载体202(也称为第二磁体载体或组载体)例如每个磁体系统组150的一个第二载体202，该第二载体将多个磁体104(也参见图2)彼此联接和/或与调节装置150s联接。在该情况下，该组载体或每个组载体202可以是磁性的(于是提供所谓的回送载体)并且系统载体102可以是非磁性的。如果磁体系统100不具有组载体202，则系统载体102可以是磁性的(于是提供所谓的回送载体)。在一些实施方式中，返回载体可以是板形的或者具有至少一个板(于是也称作为回送板)。
致动器106可以设计用于根据该或每个平移自由度111机械地移动磁体104(也称为致动过程)。为此，致动器106可以与磁体104和/或系统载体102联接，使得在调节致动器106时，可以改变磁体104相对于系统载体102的方位(即对准和/或位置)，例如根据目标状态来改变。
为了产生运动，致动器106可以具有机电转换器(例如，电动马达或压电致动器)。机电转换器可以设计用于：产生平移运动(例如在线性电动马达的情况下)或产生转动运动(例如在旋转电动马达的情况下)。为了将运动传递给磁体104，致动器106可以可选地具有变速器(也称为致动器变速器)。
为了对致动器106提供电功率(也称为供应功率)和/或为了将通信信号输送至致动器106，致动器106可以与一个或多于一个电线路108耦联。原则上，通信信号和供应功率可以经由线路108一起输送，但不是必须的。这些通信信号和供应功率也可以经由彼此分开的线路108来输送。
图2以示意性立体图示出根据各种实施方式200的磁体系统100。
根据各种实施方式，磁体系统100具有多个空间彼此分离的磁体排204a、204i，这些磁体排固定在共同的组载体202上(例如与其磁性耦联)。每个磁体排204a、204i可以具有相同磁化方向的多个成排依次设置的磁体。至少中间的磁体排204i，其设置在靠外的磁体排204a的两个磁体之间，可以沿参考方向101纵向延伸。
图3a以示意性侧视图或横截面图示出根据各种实施方式的溅射设备300，并且图3b中以300b示意性细节地示出溅射设备300的磁体系统100。
溅射设备300可以具有用于可转动地支承管形靶302(也称为管状靶)的支承设备350(也称为靶支承设备)。靶支承设备350可以具有一个或多于一个端块312a、312b，其中管形靶302借助于端块312a、312b可转动地支承，例如可围绕转动轴线311转动，和/或可以借助于端块来供应。为此，靶支承设备350(例如，每个端块312a、312b)可以具有一个或多于一个对应的转动支承件。例如，对于每个转动支承件可以可转动地支承靶联接器301(例如具有靶接口法兰)，管形靶302可以与该靶联接器联接。转动轴线311可以沿着参考方向101。
靶支承设备350的第一端块312a可以设计为驱动端块312a，即具有用于转动管形靶302的驱动系302a。靶支承设备350的第二端块312b或第一端块312a可以设计为介质端块312b，即用于输送和导出冷却流体(例如，具有水)和/或用于对管形阴极302供应电功率。冷却流体可以被引导经过管形靶302。
驱动系302a可以与设置在驱动端块312a之外的驱动设备(例如，马达)联接或者具有该驱动设备。转矩可以借助于驱动系302a联接到管形靶302中，以驱动管形靶302的转动运动。
此外，溅射设备300可以具有磁体系统100，该磁体系统借助于支承设备350保持，例如相对于重力方向位置固定地和/或防转动地保持。例如，在管形靶302(围绕磁体系统100)转动时保留相对于重力方向的固定对准。
支承设备350可以具有每个端块312a、312b一个可转动支承的靶联接器301，借助该靶联接器可以联接管形靶302，例如联接于驱动系302a和/或联接于冷却流体供应装置(例如具有一个或多个流体线路)。例如，靶联接器301可以具有可拆卸的连接，该连接可以实现安装和拆卸管形靶302。靶联接器301还可以由固定支承件穿透，借助该固定支承件可以支承磁体系统100。
在以300b细节性地标示出的部分中，示例性地示出两个磁体系统组150，其中每个磁体系统组具有组载体202；具有多个磁体104，这些磁体借助于组载体202(例如磁性地)彼此耦联；并且具有电致动器106，该电致动器设计用于：响应于输送给致动器106的电的通信信号调节组载体202或磁体104相对于系统载体102和/或相对于彼此的方位。致动器106例如具有电动马达106m和可选的调节变速器106g。调节变速器106g可以将马达106m与组载体202联接。
此外，磁体系统100可以具有发电机308，发电机设计用于：将电功率(也称作供应功率)或供应电压输送给每个致动器106。为此，线路108可以具有将发电机308与每个致动器106耦联的一个或多于一个供电线路108b。
此外，线路108可以具有一个或多于一个通信线路108a，通信线路借助于通信接口与端块之一耦联。例如，借助通信线路108a的通信接口可以耦联输入来自端块的通信信号。
图4(沿着参考方向观察)以示意性侧视图或横截面图示出根据各种实施方式400的磁体系统100，其中磁体系统100具有纵向延伸的磁棒352(也称作为磁条)。
磁棒352具有承载机构160和多个磁体104，例如系统载体102和一个磁体系统组150或多个(沿着参考方向101或转动轴向311)前后设置的磁体系统组150。
如示意性示出的那样，系统载体102具有轮廓载体或由其构成，例如具有U形轮廓，例如(如所示出的那样)双U形轮廓(也称为H形轮廓)等。U形轮廓(或双U形轮廓)实现了高稳定性并在此为磁体系统100的一个或多于一个附加部件402提供足够的结构空间。
磁体系统100的附加部件402的示例具有：调节装置150s或至少其致动器106和/或至少其组支承设备116、电构件450(例如处理器或其他电路、发电机308、逆变器等)。
在一些但不一定所有实施方式中，磁体系统100具有框架414(也称为支承框架414)和一个或多于一个支撑设备404。该支撑设备404或每个支撑设备404可以安装在磁棒352(例如其系统载体102)处并且可以与支承框架414(例如以接合到彼此中的方式)拼接在一起以形成用于磁棒352的支承件(例如浮动支承件)。
根据各种实施方式，磁体系统100包括：具有壳体内部空间406h的壳体406g(直观地是空心体)，磁棒352设置在该壳体内部空间中，和可选的冷却阱408。冷却阱408可以邻接于壳体内部空间406h或至少部分(即，部分或完全)设置在其中并且设计用于干燥壳体内部空间406h。例如，冷却阱408可以具有一个或多于一个流体线路408f，例如两个或更多个(例如三个、四个或多于四个)流体线路408f，借助流体线路将冷却流体输送给靶。
在一个特别简单且便宜的实施方式中，壳体406g是管形的(例如，具有壳体管)，其例如具有圆形横截面和/或具有圆形管。这增加了磁体系统100的紧凑性和/或刚性。
图5以示意侧视图或横截面图示出根据不同实施方式500的磁体系统100，其中磁体系统100包括(例如流体密封的，例如真空密封的)腔室406(也称为系统腔室406)，腔室具有壳体406g和一个或多于一个盖406d(也称为接口盖406d或壳体盖406d)。该盖406d或每个盖406d可以设计用于：在端侧(例如从参考方向101的方向或沿参考方向101的方向)封闭(例如流体密封，例如真空密封)。可选地，系统腔室406的至少一个壳体盖406d可以设计用于对磁体系统100的该磁体系统组或每个磁体系统组150进行供应(于是也称为供应盖)，例如供应通信信号和/或供应功率或供应电压。为此，供应盖406d可以具有变速器级、发电机308、通信接口和/或转动馈通件，如其在下文中所更详细描述的。
图6以示意性侧视图或横截面图(沿参考方向101观察)示出根据各种实施方式600的磁体系统100。如果将系统腔室406拼接在一起，则发电机308可以以设置在壳体406g内的方式与每个磁体系统组150电耦联。此外，发电机308可以与变速器级804(参见图8)联接。变速器级的部件的示例包括：行星变速器、内齿圈、外齿圈和/或一种或多于一种其他类型的齿轮。
一般而言，变速器级在此表示两个变速器轮(也称作为驱动变速器轮和从动变速器轮)之间的轮对，转速或转矩在该轮对处改变。其中，将齿轮对作为示例性的轮对，其中可理解的是：与之相关的描述内容可以类似地适用于其他类型的任何轮对。
变速器级的齿轮对具有两个(例如彼此啮合的)齿轮作为变速器轮(也称为第一齿轮和第二齿轮708)。第一齿轮可以设置在驱动侧并且第二齿轮708(通常为发电机轮708)可以设置在发电机侧。例如，变速器级可以具有外齿圈或其他类型的齿轮作为发电机轮708，该发电机轮为发电机308输送转矩。例如，变速器级(例如具有至少2个齿轮)可以设计为内装齿的变速器级，如其随后所更详细地描述的。内装齿的变速器级例如可以具有至少两个齿轮，其中一个是内装齿的，而另一个是外装齿的。
如果管形靶302被置于转动中，则管形靶302的转动运动可以借助于变速器级耦合输入给发电机308。发电机轮708可以与发电机308的转子(也称为发电机转子)联接，使得将耦合输入的转动运动传递到发电机转子上。
磁体系统100的该变速器级或每个变速器级可以设计成，在发电机侧提供比在驱动侧耦合输入给变速器级更大的转速。
图7以示意互连图示出根据各种实施方式700的溅射设备300。在此，示意性地示出磁体系统100的六个致动器106，其中其数量也可以大于或小于六个。可选地，溅射设备300可以具有控制设备806(例如用于驱动控制)，控制设备产生通信信号。
可以理解的是：借助于通信信号可在控制设备806和磁体系统100的致动器106之间进行通信，例如双向(即来回)或单向(即仅从控制设备806到致动器106)进行通信。换言之，通信信号可以是控制设备806和致动器106之间的信息传输的载体。
通信信号直观地可以是电信号，借助该电信号可以传输信息(也称为通信)，例如指令或控制数据、测量数据、请求和/或响应。借助于通信信号的通信可以在物理层面上借助于交换电功率来进行。物理层面的通信可以借助于物理发射器来进行。借助于通信信号的通信可以在逻辑层面上借助于信息交换进行。通信的逻辑层面可以借助于数据处理来进行，该数据处理可以例如借助于处理器和/或程序来实施和/或操控发射器。例如，可以根据要传输的信息来调制发射器之间的电功率的交换。
例如，根据通信协议(例如网络协议)，通信可以基于消息(即，以消息为基础)来进行。例如，现场总线网络协议可以用作通信协议。例如，可以使用USB总线网络协议作为通信协议(通用串行总线-USB)。当然，也可以使用其他通信协议，其他通信协议例如可以是专有的。
从控制装置806传输给致动器106的信息例如可以代表致动器106应该采取的目标状态。从致动器106传输给控制设备806的信息例如可以代表致动器106的实际状态或接收确认。
通信线路108a可以与通信接口602耦联。通信接口602可以设计用于在控制设备806和一个或多于一个致动器106之间交换通信信号。换言之，通信接口602可以设计用于转发通信信号。这通常可以借助于光学耦联、电感性耦联和/或电容性耦联来进行。这些耦联实现更可靠的通信。直观地，通信信号的光学、电感和/或电容性转发可以引起在致动器106和控制设备806之间的电流隔离。这种电流隔离抑制在磁体系统100运行中的电学干扰影响。
可选地，通信接口602可以设计成，使得一个或多于一个通信通道在管形靶的转动运动的时钟中中断(或断开)和建立(即闭合)，例如交替中断和建立。这引起：根据靶的转动运动以时钟脉冲的方式进行通信(即在转动运动的时钟中)。这种时钟脉冲实现更可靠的通信。直观地，因此，源于管形靶302的转动运动的干扰影响可以是系统性的，这简化了其滤除。
可以理解：该时钟脉冲的通信可以在通信的物理层面上和/或在通信的逻辑层面上来实施。例如，欧姆、光学、电感和/或电容性耦联可以随着管形靶的转动运动的时钟中物理地中断(即断开)和再次建立(即闭合)，例如交替进行。替代地或附加地，逻辑通信(例如，数据或整个消息的发送和/或接收)可以是时钟脉冲的方式，使得中断和再次建立该逻辑通信。
发电机308可以设计用于：在管形靶302的运行中(例如在靶额定转速的情况下)产生供应电压。该供应电压可以施加在所有致动器106处，或者借助于多路复用器单独地施加在致动器106的总是仅一个被操控的致动器处。如果致动器106之一被操控，则致动器106可以相应地从发电机308接收电功率，该电功率被施加用于调节磁场。
磁体系统100可以可选地具有一个或多于一个传感器816，传感器设计用于：检测借助于溅射设备300提供的溅射工艺(例如覆层工艺)和/或磁体系统100的磁场的实际状态(也称为工艺状态)。控制设备806可以设计用于：基于工艺状态操控致动器106。例如，致动器106的操控可以基于预设的目标状态来进行，使得例如减小工艺状态和目标状态之间的差异。
传感器可以是具有相应基础设施(例如，具有处理器、存储介质和/或总线系统等)的测量链的一部分。测量链可以设计用于：操控相应的传感器，处理作为输入变量的传感器所检测到的测量变量并且基于此提供电信号作为输出信号，输出信号代表输入变量在检测时间点的实际状态。测量链例如可以借助于控制设备806(例如可编程的控制设备——SBS)来实施或者通过其被实施。
下文中，讨论壳体盖406d的各种示例性的实施方案，其简化在本文中描述的功率工艺和/或通信的实施方案。
图8以示意性横截面图示出根据各种实施方式800的磁体系统100的壳体盖406d。直观地，壳体盖提供连贯组件，该组件设计用于供应功率和/或电子通信，并且该组件更好地考虑了所提供的结构空间的几何特性、维护要求和流动方面的需求。
通常，壳体盖406d具有(一件式的或多件式的)机械载体作为基本体802，该基本体承载用于电子通信和用于电功率供应的部件。
用于电功率供应的部件具有变速器级804、发电机308和将变速器级804(例如其发电机轮708)与发电机308联接的转动馈通件850。用于电子通信的部件具有通信接口602和彼此(例如导电)耦联的电接口862。
下文中解释壳体盖406d的部件的各种示例性的实施方式，这些实施方式简化了磁体系统100的在此描述的实施方式。
在发电机308的示例性的实施方式中，该发电机可以纵向延伸和/或延伸远离变速器级804。这改进了结构空间利用。在发电机308的替代于此或示例性的实施方案中，该发电机可以具有附加的变速器级308s(参见图9)，这改进了发电机效率。
在基本体802的示例性的实施方式中，该基本体可以具有法兰802p和(例如，栓形的)支撑设备802v，支撑设备802v远离法兰802p延伸和/或是导电的。支撑设备802v和法兰802p可以例如刚性地和/或导电地彼此耦联。
发电机308例如可以以其端侧与基本体802，例如其法兰802p刚性地连接。替代地或附加地，通信接口602可以与基本体802，例如其支撑设备802v刚性地连接。
基本体802(也称为盖基本体)至少部分地(例如至少其法兰802p)设置在变速器级804和发电机308之间。转动馈通件850允许穿过基本体802(例如其法兰802p)的贯通开口交换转动运动。
在电接口862的示例性实施方式中，电接口可以具有一个或多于一个接口端子和/或与一个或多于一个电通信线路108a联接。替代地或附加地，电接口862可以与通信接口602电耦联、优选欧姆耦联，例如借助于基本体802(例如，其法兰802p和/或其支撑设备802v)电耦联，优选欧姆耦联。
驱动侧的变速器轮718可以借助于转动支承件851支撑在基本体802处，例如其支撑设备802v处。替代地或附加地，转动馈通件850可以具有轴850w，该轴借助于转动支承件851支撑在基本体802处，例如其法兰802p处。
如果变速器级是内装齿的，则其驱动侧的变速器轮718具有内齿圈718(也参见图12)。内齿圈718直观地提供留空部，在该留空部中可以设置发电机轮708。这节省了空间。
图9以示意性立体图示根据各种实施方式900的磁体系统100的壳体盖406d，其中盖基本体802具有一个或多于一个安装区域904、914。
在示例性实施方式中，法兰802p包括一个或多于一个第一安装区域904、914(例如，每个第一安装区域都具有贯通开口)。在替代于此或示例性实施方式中，支撑设备802v具有第二安装区域914或者至少延伸穿过通信接口602。
每个第一安装区域904可以以匹配于壳体406g的方式设计，使得盖基本体可以借助于第一安装区域904(例如流体密封地)安装在壳体406g处(用于轴向固定)。例如，盖基本体802可以借助于固定螺钉904s旋接在壳体406g处，固定螺钉延伸穿过盖基本体802中的贯通开口。盖基本体802，例如其法兰802p还可以具有朝向发电机308的密封面1002。密封面1002(例如，具有用于容纳密封件的槽)可以例如贴靠弹性体密封件，弹性体密封件例如容纳在槽中。
第二安装区域914可以以匹配于靶支承设备350的方式设计，使得盖基本体可以借助于第二安装区域914(例如流体密封地)安装在靶支承设备350处，例如相对于该靶支承设备抗转动地安装。
在示例性实施方式中，通信接口602具有用于电容性通信的电极602p(例如，由导电材料，如金属构成)，例如呈板电极602p的形式和/或以实施为电容器板的形式。这减少了必须沿通信路径将线缆引导至端块和/或将线缆彼此固定用于接线的需要。例如，可以将电极602p(也称为通信电极)设计用于与端块的非接触式通信。
变速器级804设计用于提取管形靶302的旋转运动。为此，变速器级804可以在驱动侧具有转矩支柱804d(例如带动器)，转矩支柱与变速器级804的驱动侧的变速器轮718(也称作为第一变速器轮)刚性联接。例如，转矩支柱804d可以具有销或由其构成。
转矩支柱804d，例如其销可以以匹配于靶联接器301或靶302的方式设计，使得它们可以相互接合或至少在运行中相互交换转矩。
转矩支柱804d，例如其销可以延伸远离发电机308和/或法兰802p，例如经过通信接口602。替代地或附加地，转矩支柱804d，例如其销可在运行中围绕通信接口。
扭矩支柱804d，例如其销可以距变速器级804的驱动侧的变速器轮718的转动轴线具有间距，该间距大于通信接口602的扩展(例如直径)的一半。替代地或附加地，变速器级804可以具有比通信接口602更大的直径。这减小了组件的空间需求。
图10以示意性立体图示出根据各种实施方式1000的壳体盖406d的信号传递链，该信号传递链具有通信接口602和电接口862。
在通信接口602的一个示例性实施方式中，该通信接口可以具有在电极，例如板电极的多个空间上彼此分离的(例如板形的和/或导电的)导电区段。板电极例如可以借助于分区段的和/或盘形的板来提供。
在通信接口602的替代于此或一个示例性实施方式中，通信接口可以具有(并且可选地分区段和/或盘形的)通信电极602p(例如板电极)和其中嵌入电极的电介质。例如，通信电极602p可以封装在电介质中。例如，通信接口602可以具有固定的、电绝缘的通信盘作为板电极，该板电极的电传输面例如被中断。
通信接口602例如刚性地固定在金属支撑设备802v处和/或由该金属支撑设备穿透。
电接口862可以例如借助支撑设备802v例如与通信接口602的通信电极602p电耦联，优选欧姆耦联。替代地或附加地，一个或多于一个通信线108a可以借助于电接口862与通信接口602(例如其电极)电耦联，优选欧姆耦联。
图11以示意性立体图示出根据各种实施方式1100的壳体盖406d的转矩传递链的发电机侧的部分，其中转矩传递链具有发电机308、发电机轮708和转动馈通件850。通常，发电机308可以具有机电转换器308w，该机电转换器具有例如定子(也称为发电机定子)和转子(也称为发电机转子)。
发电机定子可以相对于系统载体102和/或基本体802位置固定地设置或保持。如果发电机转子相对于发电机定子置于转动运动中，则发电机308可以提供供应电压。发电机定子和/或发电机转子可以具有多个线圈，这些线圈产生供应电压(借助于感应)。发电机定子或发电机转子中的相应另一个可以具有多个磁体，这些磁体激励感应。
在发电机308的一个示例性实施方式中，该发电机可以设计为变速器发电机，即可以具有附加的变速器级308s(也称为发电机变速器级)，该附加的变速器级将变速器级804(例如其发电机轮708)与机电转换器308w(例如其发电机转子)联接。发电机变速器级308s可以设计为，为发电机转子提供比耦合输入给发电机变速器级更大的转速。
替代于此或除了发电机变速器级308s之外，发电机308可以具有发电机联接器。
图12以示意性立体图示出根据各种实施方式1200的驱动侧的变速器轮718，其中变速器轮718具有运转盘1202，运转盘将转矩支柱804d(例如带动器或销)与内齿圈817联接并且借助于转动支承件851支撑在基本体802处，例如其支撑设备802v处。这减少了所需的结构空间。
壳体406g内的可用结构空间的几何特性例如涉及壳体406g中的空间关系，根据该空间关系发电机308在尺寸和设置方面对磁棒352施加尽可能少量的结构限制。壳体盖406d例如设计为，使得内变速器级308s(例如壳体管内的发电机变速器级)和外变速器级804设计成，使得得到发电机308的相同位置；基于靶旋转提供可靠的能量获取；并且为通信提供电容器盘，该电容器盘覆盖大的圆形面，是防水的并且向外绝缘；并且在维护情况下在壳体406g的内部中不需要拆解壳体盖406d或组件，或者可以完整地更换壳体盖406d。这减小了用户在磁体系统100的安装和测试过程方面的耗费。
下面描述各种示例，这些示例与上面的描述内容和附图中的所示内容相关。
示例1a是一种壳体盖(优选根据示例1至14之一来设计)，具有：第一(例如非磁性)变速器轮(优选具有留空部)和发电机(例如具有变速器级)，(非磁性的)法兰，该法兰由贯通开口穿透，设置在第一变速器轮和发电机之间并且优选地在朝向发电机的一侧上具有密封面；其中发电机(例如其定子)优选在其端侧上与法兰联接和/或是杆状的；第二变速器轮，该第二变速器轮与第一变速器轮联接(例如与其接触)并且优选地设置在第一变速器轮的留空部中；(例如部分地设置在贯通开口中的)转动馈通件，该转动馈通件将第二变速器轮与发电机联接或至少设计用于：将第二变速器轮的转动运动穿过贯通开口耦合输入给发电机；其中发电机优选延伸远离法兰(例如沿轴向方向)和/或是杆形的；可选的支撑设备，该支撑设备与法兰刚性联接并且承载第一变速器轮；其中第一变速器轮优选地可相对于法兰和/或发电机(和/或围绕其)转动地支承，例如借助于可选的支撑设备来支承；可选的电接口和可选的板电极，法兰和/或第一变速器轮设置在该电接口和板电极之间，并且它们是导电的，例如彼此欧姆连接(例如借助于可选的支撑设备)，其中可选地由密封面围绕电接口；其中壳体盖优选作为连贯组件来提供，使得该组件可以作为整体安装到壳体处或从壳体处拆卸。
示例1是一种磁体系统，包括：具有壳体内部空间的(例如非磁性的)壳体；(例如非磁性的)磁体载体，该磁体载体设置在壳体内部空间中并借助于壳体支撑，优选相对于壳体位置固定地支撑；(例如非磁性的)壳体盖(例如根据示例1a的壳体盖)，该壳体盖以与壳体拼接在一起的方式形成流体密封的腔室；其中壳体盖具有变速器级、发电机和将变速器级与发电机联接的转动馈通件。
示例2是根据示例1的磁体系统，其中壳体盖具有设置在变速器级和发电机之间的(例如非磁性的)法兰，其中转动馈通件通过法兰将变速器级和发电机彼此联接。
示例3是根据示例2的磁体系统，其中壳体盖具有转动支承件，变速器级的驱动侧的变速器轮(例如第一变速器轮)借助于该转动支承件与法兰联接。
示例4是根据示例1至3之一的磁体系统，其中变速器级具有发电机侧的变速器轮(例如第二变速器轮)，其接触驱动侧的变速器轮和/或转动馈通件。
示例5是根据示例1或4的磁体系统，其中壳体盖具有驱动侧的驱动联接器，该驱动联接器设计用于：将转矩传递到变速器级上，和/或所述驱动联接器由变速器级承载。
示例6是根据示例5的磁体系统，其中变速器级的驱动侧的变速器轮与驱动连接器刚性联接；和/或其中驱动联接器具有转矩支柱(例如带动器)，该转矩支柱固定在变速器级(例如其驱动侧的变速器轮)处。
示例7是根据示例6的磁体系统，其中转矩支柱延伸远离发电机。
示例8是根据示例1或7的磁体系统，其中变速器级具有内齿圈作为驱动侧的变速器轮(或第一变速器轮)，和/或变速器级具有外齿圈作为发电机侧的变速器轮(或第二变速器轮)。
示例9是根据示例1至8之一的磁体系统，其中壳体盖具有通信接口，该通信接口与发电机刚性联接，其中变速器级设置在发电机和通信接口之间。
示例10是根据示例9的磁体系统，其中通信接口具有(优选封装和/或分区段的)板电极或由其构成，其优选设计用于：形成电容性的转动触点；和/或其中壳体盖具有电接口，电接口朝向发电机(例如，在法兰的朝向发电机的一侧上)设置并且与通信接口(例如其板电极)导电地、优选地欧姆地耦联。
示例11是根据示例10的磁体系统，其中板电极借助于电介质封装(例如作为通信接口的一部分)。这改进了使用寿命。
示例12是根据示例1至11之一的磁体系统，还包括：致动器，该致动器借助于发电机供电并具有控制输入端，控制输入端与壳体盖(例如其法兰、电接口和/或通信接口)导电耦联，优选欧姆耦联。
示例13是根据示例1至12之一的磁体系统，还包括：至少一个磁体，该磁体借助于致动器与磁体载体联接并且设置在壳体内部空间中，其中致动器设计用于：响应于借助转动馈通件输送给控制输入端的电通信信号，改变磁体相对于磁体载体的方位。
示例14是根据示例1至13之一的磁体系统，其中转动馈通件具有可转动支承的轴，该轴将变速器级的发电机侧的变速器轮与发电机(例如刚性)联接。
示例15是一种溅射设备，包括：支承设备，该支承设备优选地具有一个或多于一个端块，该支承设备用于可转动地支承溅射靶；根据示例1至13之一的磁体系统，该磁体系统借助于支承设备位置固定地(例如相对于支承设备和/或相对于重力方向)支承在溅射靶内。
示例16是根据示例15的溅射设备，支承设备还包括：承载磁体系统的固定支承件；和/或用于可转动地支承溅射靶的转动支承件。
示例17是根据示例16的溅射设备，支承设备还具有：借助于转动支承件可转动支承的联接器，用于联接溅射靶，其中联接器具有贯通开口，固定支承件延伸进入该贯通开口中。

Claims (17)

1.一种磁体系统(100)，其特征在于，包括：
壳体(406g)，所述壳体具有壳体内部空间(406h)；
磁体载体(102)，所述磁体载体设置在所述壳体内部空间(406h)中并且借助于所述壳体(406g)支承；
壳体盖(406d)，所述壳体盖以与所述壳体(406g)拼接在一起的方式形成流体密封的腔室；
其中所述壳体盖(406d)具有变速器级(804)、发电机(308)和将所述变速器级(804)与所述发电机(308)联接的转动馈通件(850)。
2.根据权利要求1所述的磁体系统(100)，其特征在于，所述磁体载体借助于所述壳体(406g)以相对于所述壳体位置固定的方式支承。
3.根据权利要求1所述的磁体系统(100)，其特征在于，所述壳体盖(406d)具有法兰(802p)，所述法兰设置在所述变速器级(804)和所述发电机(308)之间，其中所述转动馈通件(850)穿过所述法兰(802p)将所述变速器级(804)和所述发电机(308)彼此联接。
4.根据权利要求3所述的磁体系统(100)，其特征在于，所述壳体盖(406d)具有转动支承件，所述变速器级(804)的驱动侧的变速器轮借助于所述转动支承件与所述法兰(802p)联接。
5.根据权利要求4所述的磁体系统(100)，其特征在于，所述变速器级(804)具有发电机侧的变速器轮，所述发电机侧的变速器轮接触所述驱动侧的变速器轮和/或所述转动馈通件(850)。
6.根据权利要求1所述的磁体系统(100)，其特征在于，所述壳体盖(406d)具有驱动侧的驱动联接器，所述驱动联接器设计用于：将转矩传递到所述变速器级(804)上，和/或所述驱动联接器由所述变速器级(804)承载。
7.根据权利要求6所述的磁体系统(100)，其特征在于，所述驱动联接器具有转矩支柱，所述转矩支柱固定在所述变速器级(804)处并且延伸远离所述发电机(308)。
8.根据权利要求1所述的磁体系统(100)，其特征在于，所述变速器级(804)具有内齿圈作为驱动侧的变速器轮。
9.根据权利要求1所述的磁体系统(100)，其特征在于，所述壳体盖(406d)具有通信接口，所述通信接口与所述发电机(308)刚性联接，其中所述变速器级(804)设置在所述发电机(308)和所述通信接口之间。
10.根据权利要求9所述的磁体系统(100)，其特征在于，所述通信接口具有板电极，其中所述壳体盖(406d)具有电接口，所述电接口朝向所述发电机(308)设置并且导电地与所述板电极联接。
11.根据权利要求10所述的磁体系统(100)，其特征在于，所述电接口朝向所述发电机(308)设置并且欧姆地与所述板电极联接。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的磁体系统(100)，其特征在于，还包括：
致动器(106)，所述致动器借助于所述发电机(308)供电并且具有控制输入端，所述控制输入端与所述壳体盖(406d)导电耦联；和
至少一个磁体，所述磁体借助于所述致动器(106)与所述磁体载体(102)联接并且设置在所述壳体内部空间(406h)中，
其中所述致动器(106)设计用于：响应于借助所述转动馈通件(850)输送给所述控制输入端的电通信信号改变所述磁体相对于所述磁体载体(102)的方位。
13.根据权利要求12所述的磁体系统(100)，其特征在于，所述控制输入端与所述壳体盖(406d)欧姆耦联。
14.一种溅射设备(300)，其特征在于，包括：
支承设备(350)，所述支承设备用于能转动地支承溅射靶(302)；
根据权利要求1至11中任一项所述的磁体系统(100)，所述磁体系统借助于所述支承设备(350)以位置固定的方式支承在所述溅射靶(302)内。
15.根据权利要求14所述的溅射设备(300)，其特征在于，支承设备(350)具有一个或多个端块。
16.一种壳体盖(406d)，其特征在于，包括：
第一变速器轮(718)和发电机(308)，
法兰(802p)，所述法兰由贯通开口穿透，设置在所述第一变速器轮(718)和所述发电机(308)之间，并且在朝向所述发电机(308)的一侧上具有密封面；
其中所述发电机(308)在端侧与所述法兰(802p)联接；
第二变速器轮(708)，所述第二变速器轮与所述第一变速器轮(718)联接；
转动馈通件(850)，所述转动馈通件设计用于：将所述第二变速器轮(708)的转动运动穿过所述贯通开口耦联输入给所述发电机(308)；
其中所述壳体盖(406d)作为连贯组件来提供，使得所述组件能够作为整体安装到壳体(406g)处或从所述壳体拆卸。
17.根据权利要求16所述的壳体盖(406d)，其特征在于，所述发电机(308)延伸远离所述法兰(802p)。
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