电子束-汽化装置以及用于电子束-汽化的方法

电子束-汽化装置以及用于电子束-汽化的方法
【专利摘要】本发明涉及电子束-汽化装置以及用于电子束-汽化的方法。根据不同的实施方式提供电子束-汽化装置(100)，其具有：第一电子束源(102a)，设置用于提供第一电子束(112a)；第二电子束源(102b)，设置用于提供第二电子束(112b)；第一容纳区域(106a)，用于容纳第一材料(118a)；第二容纳区域(106b)，用于容纳第二材料(118b)；第一转向结构(104a)，设置用于将第一电子束(112a)转向到第一容纳区域(106a)；第二转向结构(104b)，设置用于将第二电子束(112b)转向到第二容纳区域(106b)；且其中，第一转向结构(104a)和第二转向结构(104b)相互磁性耦合。
【专利说明】电子束-汽化装置以及用于电子束-汽化的方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电子束-汽化装置，以及用于电子束-汽化的方法。

【背景技术】
[0002] 基体或载体可借助于电子束-汽化而被涂层。只要待汽化的物质或物质成分的蒸 汽压相互邻近，则例如可实施融合汽化和/或掺杂汽化，例如所谓的多成分汽化物的单坩 埚汽化(汽化物也可被称为目标材料)。
[0003] 此外，可通过所谓的喂料（Nachfiitterung)强制确定的成分汽化比例，其中，至少 一种材料在汽化过程被补充至汽化物，或例如提供或补充额外的汽化物，其中，一般地这样 的融合汽化和/或掺杂汽化在技术上很难转换，因为该过程具有很地的长期稳定性。因此， 可使用多坩埚汽化(例如二坩埚汽化)，其中，每种物质成分可分别被布置在一个汽化坩埚 中，且其中，汽化坩埚在其空间位置上可以分别调节。由于在各蒸汽源之间的确定距离，在 材料沉积和/或形成层时可出现浓度梯度(物质量-浓度梯度)。该浓度梯度在被沉积的层 中可由于相应的溅射（Bedampfung)几何结构而被构建成可承受的。此外，该在浓度梯度在 被沉积的层中是可达到的，例如可用于形成金属陶瓷层。
[0004] 若基体与蒸汽源之间的距离在汽化物的表面上很小时，对于电子束汽化可改进蒸 汽使用率。因此用于产生静态磁场的磁性转向结构可这样的布置，即，可在汽化环境中实现 对电子束的相应引导。由此可在蒸汽源与待涂层的基体之间实现电子束的束射入点以及 对电子束的束引导，其中，电子束可远离基体，且同时可在汽化物的表面上实现倾斜的碰撞 角。该结构例如可用于对宽的基体进行涂层，其中，通过快速偏转的电子束可产生可垂直于 且对称于基体流的中心的蒸汽源。
[0005] 然而，该结构的缺点例如可以是，由于空间中的转向场强度分布，基本上仅可使用 电子枪，通过该电子枪必须在汽化过程中产生相应的蒸汽源。空间中的转向场强度分布可 在两种材料的汽化物上在其表面范围中不相同地限制借助于电子枪可实现的碰撞位置，其 中，电子束借助于束偏转系统被偏转至汽化物上的相应碰撞位置(例如，束偏转系统可以是 电子束源的一部分)。换而言之，用于汽化两种材料的两个相应布置的坩埚由电子枪的电子 束以不同的方式实现。例如对于具有大涂层宽度的大面积涂层，单枪布置不适合于，在两个 坩埚上产生两个膨胀的蒸汽源分布，使得很难在基体的整个宽度上确保高的层厚稳定性和 /或浓度稳定性。


【发明内容】

[0006] 不同实施方式的一方面可明显在于，电子束-汽化装置可具有多个电子束源，其 中，电子束-汽化装置在运行时可具有改进的蒸汽使用率。
[0007] 另一方面例如可在于，两种不同的材料可同时借助于电子束-汽化装置汽化，其 中，两种或更多种材料可在不同的容器中（例如在不同的汽化坩埚中)，且然而针对不同容 器中的材料的各汽化过程参数可相互独立地设置。对于这些汽化过程参数，例如可包括：进 入各材料的功率进入，电子束在各材料表面上的图样（图案)，各材料与待涂层的基体的距 离，电子束在各材料表面上的碰撞角，各材料的汽化率，电子束的功率进入，隔板（Blende) 的空间布置以及材料的各容器的空间布置。此外，可以改进两种材料的总功率进入，因为可 以使用多个电子束源。
[0008] 此外，不同的实施方式的一方面可以是，提供电子束-汽化装置，使得可以产生具 有高效率的梯度层，其中，对于电子束-汽化可提高材料利用率。
[0009] 根据不同的实施方式，电子束-汽化装置可具有：设置用于提供第一电子束的第 一电子束源，设置用于提供第二电子束的第二电子束源，用于容纳至少一种第一材料的第 一容纳区域，用于容纳至少一种第二材料的第二容纳区域，设置用于将第一电子束转向至 第一容纳区域的第一磁性转向结构，以及设置用于将第二电子束转向至第二容纳区域的第 二磁性转向结构，其中，第一转向结构和第二转向结构可相互磁性耦合。
[0010] 根据不同的实施方式，第一转向结构和第二转向结构可借助于磁性耦合结构相互 磁性耦合。此外，磁性耦合结构可具有铁轭或由铁轭构成。此外，磁性耦合结构可以是电磁 耦合构造或电磁耦合系统。
[0011] 根据不同的实施方式，第一电子束源和第二电子束源可具有电子束枪。此外，第一 电子束源或第二电子束源可具有电子束枪。
[0012] 根据不同的实施方式，电子束枪可具有用于偏转电子束的偏转系统(偏转结构)。 根据不同的实施方式，电子束枪可具有电子源和用于偏转所产生的电子束的偏转系统。根 据不同的实施方式，电子束的方向（来自电子源的电子束的反射方向）借助于偏转系统在大 致-60°至+60°的角度范围中被偏转或被改变。
[0013] 根据不同的实施方式，第一容纳区域和第二容纳区域可被布置在第一电子束源与 第二电子束源之间。
[0014] 根据不同的实施方式，第一容纳区域可具有至少一个第一容器，用于容纳至少一 种第一材料；和/或第二容纳区域可具有至少一个第二容器，用于容纳至少一种第二材料。
[0015] 根据不同的实施方式，至少一种第一材料可容纳在第一容纳区域中；且至少一种 第二材料可容纳在第二容纳区域中。
[0016] 根据不同的实施方式，至少一种第一材料和至少一种第二材料可以是不同的材 料。
[0017] 根据不同的实施方式，容纳区域可具有多个容器，其例如可用于容纳多种材料或 其他材料。由此，例如可以对于多于两种的材料实现同时汽化。
[0018] 根据不同的实施方式，第一容纳区域相比于第二容纳区域可距第一电子束源更 近；且第二容纳区域相比于第一容纳区域可距第二电子束源更近。
[0019] 根据不同的实施方式，第一磁性转向结构或第二磁性转向结构可具有磁体布置和 /或线圈布置。
[0020] 根据不同的实施方式，第一磁性转向结构和第二磁性转向结构可具有磁体布置和 /或线圈布置。
[0021] 根据不同的实施方式，第一磁性转向结构可具有第一磁体和/或第一线圈；且第 二磁性转向结构可具有第二磁体和/或第二线圈。
[0022] 根据不同的实施方式，第一磁性转向结构和第二磁性转向结构可分别具有两个线 圈。
[0023] 根据不同的实施方式，磁体布置和/或线圈布置可这样地设置，S卩，转向第一电子 束的第一磁场和转向第二电子束的第二磁场相互相对地定向。
[0024] 根据不同的实施方式，第一转向结构和第二转向结构可以借助于至少一个轭相互 磁性耦合。
[0025] 根据不同的实施方式，涂层装置可具有：真空室以及布置在真空室中的电子 束-汽化装置，如在本文中所述的，用于在真空室的涂层区域(或涂层区)中在基体上沉积梯 度层。
[0026] 根据不同的实施方式，梯度层可以作为沿着层的方向具有材料-梯度的层，例如 沿着层的侧向方向或沿着层的厚度方向（沿着厚度)。
[0027] 根据不同的实施方式，涂层区域可以是真空室内的区域，其中进行汽化物沉积。根 据不同的实施方式，涂层区域可至少由以下区域中的一个构成或具有以下区域中的一个： 汽化区域，例如在蒸汽源附近或在坩埚表面附近，在该区域中可汽化用于涂层的材料；沉 积区域，例如在待涂层的基体的表面附近，在该区域中在汽化区域中汽化的材料可沉积在 待涂层的基体上；和/或蒸汽扩散区域，例如在坩埚（或蒸汽源）与待涂层的基体之间，在 该区域中汽化的材料扩散。根据不同的实施方式，可这样地设置涂层装置，即，涂层区域或 沉积区域位于基体的待涂层面附近，或邻接待涂层的基体。
[0028] 根据不同的实施方式，此外涂层装置可具有运输装置，用于运输基体通过涂层区 域。
[0029] 根据不同的实施方式，电子束-汽化装置可至少部分地布置在涂层区域之下。
[0030] 根据不同的实施方式，整个的电子束-汽化装置可布置在沉积区域之下。
[0031] 根据不同的实施方式，涂层装置可这样地被设置，即，涂层区域至少部分地位于基 体的待涂层的面与电子束-汽化装置之间。
[0032] 根据不同的实施方式，用于在基体上沉积层的方法包括：借助于第一磁性转向结 构将第一电子束转向到第一容纳区域，在该区域中可容纳至少一种第一材料，使得至少一 种第一材料的部分可汽化；借助于第二磁性转向结构将第二电子束转向到第二容纳区域， 在该区域中可容纳至少一种第二材料，使得至少一种第二材料的部分可汽化；在基体上沉 积至少一种第一材料和至少一种第二材料；其中，第一磁性转向结构和第二磁性转向结构 可相互磁性耦合。
[0033] 此外，用于在基体上沉积层的方法包括：将基体运输通过真空室的涂层区域。
[0034] 根据不同的实施方式，涂层装置可以是内联-装置。此外，涂层装置可具有运输装 置，用于运输带形基体。
[0035] 根据不同的实施方式，基体可相同地或相同直线地运动通过涂层区域。
[0036] 根据不同的实施方式，用于在基体上沉积层的方法期间，具有材料-梯度的至少 一种第一材料和至少一种第二材料可沉积在基体上。
[0037] 根据不同的实施方式，至少一种第一材料和至少一种第二材料的材料可具有铝， 且至少一种第一材料和至少一种第二材料的另一材料可具有娃。
[0038] 根据不同的实施方式，具有材料-梯度的第一材料和第二材料可沉积在基体上。
[0039] 此外，第一材料和第二材料可沉积在基体上，其中，在基体上沉积的材料可具有第 一材料和第二材料的空间不均匀分布。
[0040] 此外，第一材料和第二材料可沉积在基体上，其中，基体上的沉积材料可形成梯度 层。
[0041] 根据不同的实施方式，第一材料和第二材料可这样地沉积在基体上，即，在基体上 形成一层，其中，该层可具有材料-梯度。
[0042] 此外，根据不同的实施方式，用于电子束-汽化的方法可包括：借助于第一电子束 源产生第一电子束，以及借助于第二电子束源产生第二电子束。
[0043] 此外，根据不同的实施方式，用于电子束-汽化的方法可包括使用或激活本文中 描述的电子束-汽化装置。
[0044] 根据不同的实施方式，在带形基体或无尽基体上可实现至少一种第一材料和至少 一种第二材料的沉积。
[0045] 根据不同的实施方式，可提供电子束-汽化装置，使得借助于磁性转向场由两个 电子枪产生的两个电子束在两个不同的坩埚上产生一个或多个蒸汽源。在该设置中，例如 可实施融合汽化和/或掺杂汽化作为梯度-汽化。在此，例如可实现小的溅射距离，且由此 实现高的蒸汽使用率。此外，例如可实现大的涂层宽度，高的层厚均匀性和/或高的浓度均 匀性。
[0046] 根据不同的实施方式，来自各汽化坩埚的单一成分的汽化可以通过使用两个独立 的电子束装置(例如分别具有电子束源，偏转系统和/或转向结构)实现，使得例如通过对电 子束装置的相互独立的控制和/或调节，汽化过程参数可以简单的方式匹配所希望的组合 过程。
[0047] 根据不同的实施方式，电子束-汽化装置可被置于用于平面基体的涂层装置中， 例如用于对晶片-背侧金属喷涂进行涂层，或例如用于对具有作为材料-梯度层的Al/Si 合金的晶片-背侧进行涂层。
[0048] 根据不同的实施方式，用于电子束-汽化的方法可用于对平面基体进行涂层，例 如用于产生晶片-背侧金属喷涂，或例如用于对具有作为材料-梯度层的Al/Si合金的晶 片-背侧进行涂层。

【专利附图】

【附图说明】
[0049] 在附图中示出本发明的实施例，且在下文中详细描述。附图中：
[0050] 图1A示出根据不同的实施方式的电子束-汽化装置的示意性透视图；
[0051] 图1B至图1F分别示出根据不同的实施方式的电子束-汽化装置的示意性截面 图；
[0052] 图2A示出根据不同的实施方式的电子束-汽化装置的示意性俯视图；
[0053] 图2B示出根据不同的实施方式的电子束-汽化装置的示意性截面图；
[0054] 图3A和图3B分别示出根据不同的实施方式的在汽化物的表面上的蒸汽源示例性 布置；以及
[0055] 图4示出根据不同的实施方式的用于电子束-汽化的方法的示意性流程图。

【具体实施方式】
[0056] 在下面详细的描述中，参考附图，其构成本说明的一部分并以针对说明具体的实 施方式显示，以这些实施方式可实施本发明。在该方面，相对于描述的附图的定向，使用方 向术语，如"上"，"下"，"前"，"后"，"前部"，"后部"等。因为实施方式的部件可在多个不同 的朝向上定位，方向术语用于说明，且为非限制性的。注意，在不脱离本发明的保护范围的 情况下，可使用其他的实施方式和进行结构上或逻辑上的改变。注意，如果没有另外说明， 在此描述的不同的示范实施方式的特征可相互组合。因此，下文中的描述不是限制性的，且 本发明的保护范围通过权利要求限定。
[0057] 在本文的范围中，使用概念"连接的"，"接合的"，"耦合的"描述直接的和间接的连 接，直接的或间接的接合，以及直接或间接的耦合。在附图中，相同或相近的部件具有相同 的标记，只要这是有用的。
[0058] 图1A示意性地示出根据不同的实施方式的电子束-汽化装置100,其中，电子 束-汽化装置1〇〇可具有：第一电子束源l〇2a，设置用于提供第一电子束；第二电子束源 l〇2b，设置用于提供第二电子束；第一容纳区域106a，用于容纳第一材料；第二容纳区域 l〇6b，用于容纳第二材料；第一转向结构104a，设置用于将第一电子束转向到第一容纳区 域106a ;第二转向结构104b，设置用于将第二电子束转向到第二容纳区域106b。
[0059] 该转向结构例如也可以称为和/或理解为转向结构或转向系统。
[0060] 此外，第一转向结构104a和第二转向结构104b可相互磁性耦合，如在图2A中详 细示出的。这样的磁性耦合例如可借助于铁芯或铁轭实现，或借助于其他铁磁材料实现。
[0061] 如图1A所示的，第一容纳区域106a可相应地属于第一电子束源102a，例如通过下 述方式，即，第一电子束源l〇2a的电子束借助于第一转向结构104转向进入第一容纳区域 106a。相应地，第二容纳区域106b可属于第二电子束源102b，例如通过下述方式，S卩，第二 电子束源l〇2b的电子束借助于第二转向结构104b转向进入第二容纳区域106b。
[0062] 例如借助于电子束源102a，102b产生的电子束可在容纳区域106a，106b的方向上 传播。此外，电子束可借助于磁场转向，其中，磁场可相应地由第一转向结构l〇4a和由第二 转向结构l〇4b产生。根据不同的实施方式，第一转向结构104a和第二转向结构104b可分 别具有两个转向结构元件，如在图1A中所示的，其中，这两个转向结构元件可分别布置在 相应的容纳区域106a，106b的相对的侧上。由此例如可在第一容纳区域106a之上或附近产 生第一磁场，以及在第二容纳区域106b之上或附近产生第二磁场。根据不同的实施方式， 转向结构l〇4a，104b可由永磁体或线圈构成或具有永磁体或线圈，使得可产生静态或动态 的磁场。此外，所述转向结构元件可分别具有磁体或线圈。此外，所述转向结构元件和/或 转向结构l〇4a，104b可借助于磁性导体连接。
[0063] 在可能的几何设置中，第一容纳区域106a相对于第二容纳区域106b可距第一电 子束源102a更近，且类似地，第二容纳区域106b相对于第一容纳区域106a可距第二电子 束源102b更近。换而言之，容纳区域106a，106b可被布置在电子束源102a，102b之间。此 夕卜，容纳区域可相互邻近地布置l〇6a，106b。
[0064] 类似于图1A中所示的电子束-汽化装置100,其他可能的设置可例如具有多于两 个的电子束源，和/或例如具有多于两个的容纳区域。此外，电子束源l〇2a，102b的布置可 不同于所示出的布置，例如电子束源l〇2a，102b可不必直接相对地布置，如在此所描述的， 而是与所示的设置有偏差。对此，转向结构l〇4a，104b可相应地设置成，将来自相应方向的 各入射电子束转向入其所属的容纳区域。
[0065] 图1B示出电子束-汽化装置100的部分的横截面图或侧视图。电子束源102a， 102b例如可布置在容纳区域106a，106b之上（如沿着方向105借助于距离105a看到的)， 使得由电子束源l〇2a，102b产生的电子束112a，102b基本上这样地转向，S卩，电子束112a， 102b到达各容纳区域106a，106b。根据磁场的朝向，电子束理论上可向上或向下转向（例 如，可平行于方向105实现电子束的偏转)，其中，由于有效的洛伦兹力可实现方向改变。由 此，电子束-汽化装置100的相应设置例如可影响下述特性：电子的速度（由此例如针对电 子源中的电子所用的加速电压)，磁场的强度和空间分布，电子束进入相应的磁场的角度， 以及电子束源l〇2a，102b，转向结构104a，104b以及容纳区域106a，106b的相互相对的空间 布置，其中，关键在于，以所期望的方式转向电子束112a，112b进入容纳区域106a，106b。
[0066] 如在图1C中不例性横截面图中所不的，由第一电子源102a产生的第一电子束 112a借助于通过第一转向结构104a产生的第一磁场110a被转向到第一容器108a。根据 不同的实施方式，第一容器l〇8a可布置在第一容纳区域106a之中。第一容器108a可例如 是汽化坩埚l〇8a，且可容纳或包括第一汽化物或第一待汽化的材料。由第二电子源102b产 生的第二电子束112b以类似的方式可借助于通过第二转向结构104b产生的第二磁场110b 被转向到第二容器l〇8b。根据不同的实施方式，第二容器108b可布置在第二容纳区域106b 中。第二容器l〇8b例如可以是汽化坩埚，其可容纳第二汽化物或第二待汽化的材料。
[0067] 容器108a，108b例如也可以是针对电子束汽化的目标，或也可具有针对电子束汽 化的目标。
[0068] 如在图1C对应于常见的物理记录所示的，第一磁场110a可通过进入图面中示出， 且类似地，第二磁场110b可通过从图面中出来示出。在此，各磁场110a，110b的方向相应 地设置，使得电子束112a，112b以所期望的方式被偏转。
[0069] 如在图1D所示的，容器108a，108b可这样地布置，使得其具有不同的高度位置。容 器108a，108b例如可具有沿着方向105测量的距相应的电子束源102a，102b不同的距离。 当容器108a，108b距待涂层的基体的各距离应变化时，或应可变化地设置时，可使用这样 的设置，也参见图1E。
[0070] 在该设置中，如图1D中所示的，相应的磁场110a，110b可这样的设置，使得例如第 一电子束112a相应地以所期望的方式转向到第一容器108a，且第二电子束112b相应地以 所期望的方式转向到第二容器l〇8b。
[0071] 根据不同的实施方式，磁场110a，110b可相应地相互独立地设置，配置，控制，调 节或优化。根据不同的实施方式，磁场ll〇a，110b可相应地相互独立借助于转向结构104a， 104b的线圈相互对立地设置，配置，控制，调节或优化。根据不同的实施方式，磁场110a， 110b可相应地相互独立地配置或设置。
[0072] 根据不同的实施方式，容器108a，108b可移动地（101a，103a，105a)被安装在电子 束-汽化装置100内，使得例如容器108a，108b的位置可匹配。对容器108a，108b的定位 例如可借助于马达或步进马达实现，这些马达可借助于合适的定位系统将容器l〇8a，108b 置于所期望的位置。由于容器例如可相互独立地定位，需要的是，相应的磁场ll〇a，110b借 助于各转向结构l〇4a，104b同样可相互独立地配置，或可相互独立地设置。
[0073] 例如可相应于方向101，103,105静态地实现容器108a，108b的定位101a，103a， 105a，使得电子束-汽化装置100内的容器108a，108b可具有固定的但明确限定的位置，其 中，相应的磁场110a，110b同样可静态地设置。
[0074] 例如可相应于方向101，103,105动态地实现容器108a，108b的定位101a，103a， l〇5a，使得电子束-汽化装置100内的容器108a，108b可改变其各自的位置，其中，相应的 磁场ll〇a，110b同样可动态地配置(控制，调节)，使得磁场110a，110b可匹配容器108a， 108b 的各位置 101a，103a，105a。
[0075] 根据不同的实施方式，磁场110a，110b因此可匹配各容器108a，108b的各位置。
[0076] 根据不同的实施方式，可借助于转向结构104a，104b的线圈实现磁场110a，110b 的匹配，其中，磁场强度可通过下述方式被影响，即，多少电流通过转向结构l〇4a，104b的 各线圈。根据不同的实施方式，转向结构l〇4a，104b例如可具有多个线圈，其中，可独立地 调节或控制每个线圈，或可对应于所期望的待产生的磁场ll〇a，110b而设置。
[0077] 根据不同的实施方式，电子束-汽化装置100可这样地设置，S卩，电子束垂直地撞 击在目标材料上，使得该目标材料可借助于电子束而汽化。
[0078] 如在图1E中所示的，容器108a (类似地，对于容器108b同样适用）可具有或包括 第一目标材料118a。根据不同的实施方式，容器108a可以是汽化坩埚108a，例如被冷却或 不被冷却，且目标材料118a可以是待汽化的材料，或可具有待汽化的材料。对于材料118a 借助于电子束112a的汽化，可由于电子束112a进入待汽化材料118a中的能量实现汽化。 当电子束112a垂直(其中，角度107可在大约90°的角度区域中）撞击待汽化的材料118a 的表面107a时，电子束112a的进入能量可例如是最大的。为了针对电子束-汽化实现最 佳效率，即，例如使角度107垂直于待汽化的材料118a的表面107a，可相应地匹配或设置磁 场110a以及电子束-汽化装置100的几何结构。
[0079] 此外，如在图1E中所示的，汽化的材料120a可垂直于待汽化的材料118a的表面 107a (S卩，垂直于目标表面107a)扩散。根据不同的实施方式，汽化的材料120a可沿着方 向105扩散，其中，汽化的材料120a可沉积在基体上，该基体可布置在区域122a中，使得在 汽化的材料120a例如基本上沿着方向105扩散时，汽化的材料120a可撞击基体。根据不 同的实施方式，汽化的材料120a可限定沉积区域122a和/或蒸汽扩散区域120a。
[0080] 类似于图1E中的示意性视图，电子束-汽化装置100可这样地设置，S卩，各电子束 112a，112b撞击待汽化的材料118a，118b的表面107a，107b，其中，待汽化的材料118a，118b 的表面107a，107b与各入射电子束112a，112b之间的角度107基本上是直角的，如在图IF 中所示的。因为撞击待汽化的材料118a，118b的各表面107a，107b的电子束112a，112b可 相互独立地配置，如在此所描述的，针对这两个待汽化材料118a，118b的电子束-汽化的 效率可同时是最佳的或同时被优化。此外，对于两个电子束源l〇2a，102b可相互独立地选 择功率，即相应进入目标材料118a，118b中的热能，使得针对各目标材料118a，118b的汽 化的处理条件可同时是最佳的或可同时被优化。容器l〇8a，108b中的不同的待汽化的材料 118a，118b例如可具有不同的汽化能量，其由此例如需要的是，汽化相应的目标材料118a， 118b的各电子束102a，102b的功率应被匹配。
[0081] 根据不同的实施方式，隔板114可被布置在两个区域114a，114b之间。此外，隔板 114例如可影响汽化的目标材料120a，120b的沉积。隔板114例如可在基体的确定区域上 限制各汽化的材料120a，120b的扩散。根据不同的实施方式，隔板的位置、形状和大小可以 是匹配的或被匹配，使得可以或改进具有材料-梯度的层沉积在基体上。
[0082] 根据不同的实施方式，可使用隔板114限制至目标材料的通道，使得必要的是，第 一目标材料118a在第一区域114a中通过第一电子束源102a汽化，且第二目标材料118b 在第二区域114b中相应地通过第二电子束源102b汽化。
[0083] 根据不同的实施方式，第一区域114a可对称于第二区域114b构建。此外，磁场 110a，110b可相互相对地定向。
[0084] 图2A和图2B以细节示意图示出根据不同的实施方式的电子束-汽化装置100,在 图2A中为俯视图，且在图2B中为侧视图或横截面图。
[0085] 类似于前文所述的，在图2A中示出电子束-汽化装置100,其中，电子束-汽化装 置100可具有：第一电子束源l〇2a和第二电子束源102b，其中电子束源102a，102b可分别 具有偏转系统202a，202b ;第一容器108a，且可具有第一待汽化的材料118a，以及第二容器 108b，且可具有第二待汽化的材料118b ;第一电子束112a，其可借助于第一电子束源102a 产生，且可借助于第一偏转系统202a在第一待汽化的材料118a的方向上被偏转，以及第二 电子束112b，其可借助于第二电子束源102b产生，且可借助于第二偏转系统202b在第二待 汽化的材料118b的方向上被偏转；第一转向结构104a，其可产生至少一个第一磁场，使得 第一电子束112a由于第一磁场区域被转向到第一待汽化的材料118a的表面，以及第二转 向结构104b，其可产生至少一个第二磁场，使得第二电子束112b由于第二磁场区域被转向 到第二待汽化的材料118b的表面，其中，第一转向结构104a和第二转向结构104b可在各 侧上借助于磁性导体206磁性耦合。
[0086] 根据不同的实施方式，偏转系统202a，202b可以是电子偏转系统，例如基于带电 板，使得电子束可借助于静电力被偏转。
[0087] 根据其他的实施方式，偏转系统202a，202b可以是磁性偏转系统，例如基于磁场， 使得电子束可借助于电磁力被偏转。
[0088] 此外，偏转系统202a，202b也可以是电磁偏转系统，或可具有电磁偏转装置。
[0089] 根据不同的实施方式，如在图2A中所示的，转向结构104a，104b可具有至少四个 线圈，使得在待汽化的材料的表面之上可产生第一和第二磁场区域。根据不同的实施方 式，转向结构1 〇4a，104b可与控制系统或调节系统连接，使得相应产生的磁场可匹配电子 束-汽化装置100中的部件的设置。此外，转向结构104a，104b在其空间布置上可匹配容器 108a，108b的位置，或转向结构104a，104b可具有定位系统(未示出），使得转向结构104a， 104b的空间布置可匹配容器108a，108b的位置。对此，所述位置可这样地设置，S卩，各容器 108a，108b与所属的转向结构104a，104b之间的相对距离可以是相同的。换而言之，对于转 向结构104a，104b的定位，例如可考虑目标118a，118b的高度不同。
[0090] 根据不同的实施方式，借助于由转向结构104a，104b产生的磁场的强度可改变、 设置或匹配电子束112a，112b在待汽化的材料118a，118b的表面上的碰撞点。在此，例如电 子束112a，112b在待汽化的材料118a，118b的表面上的碰撞点可平行于方向101被推移。
[0091] 此外，电子束112a，112b在待汽化的材料118a，118b的表面上的碰撞点可借助于 偏转系统202a，202b被改变、设置或匹配。在此，电子束112a，112b在待汽化的材料118a， 118b的表面上的碰撞点例如可平行于方向101和/或平行于方向103被推移。
[0092] 根据不同的实施方式，偏转系统202a，202b可在待汽化的材料118a，118b的表面 上以确定的样式引导电子束112a，112b。此外，偏转在时间上快速变化，使得电子束112a， 112b例如加热在待汽化的材料118a，118b的表面的不同区域，且在此汽化该区域中的材 料。换而言之，电子束112a，112b借助于偏转系统202a，202b在待汽化的材料118a，118b 的表面上的所期望的区域中产生一个蒸汽源或多个蒸汽源。在此，蒸汽源的数量和/或各 形式可匹配各涂层工艺。例如可分别在待汽化的材料118a，118b的表面上沿着方向103产 生多个蒸汽源，使得例如可在整个宽度上实现基体的均匀涂层(基体的宽度例如在方向103 上延伸，其中，基体可通过容器l〇8a，108b被引导，如在图2B中所示的)。
[0093] 在上下文中，如本文中所述的，转向结构104a，104b例如可用于这样地转向电子 束212a，212b，S卩，电子束212a，212b分别以有利的角度107碰撞待汽化的材料118a，118b 的表面，例如角度在大约90°至55°的范围中，例如角度在大约90°至70°的范围中，例 如角度在大约90°至85°的范围中，例如角度在大约90°的范围中。在此，由于电子束 与待汽化的材料118a，118b的相互作用，大约90°的角度对于涂层工艺或对于目标材料 118a，118b的汽化可以是效率最高的。在此，如已经描述的，第一电子束112a和第二电子束 112b可相互独立地设置、布置、匹配和/或优化。
[0094] 根据不同的实施方式，电子束-汽化装置100可这样地设置，S卩，第一电子束112a 未被转向到第二待汽化的材料118b，且第二电子束112b未被转向到第一待汽化的材料 118a。由此，使得例如可以在待汽化的材料的各表面上有效且独立地产生蒸汽源。
[0095] 根据不同的实施方式，电子束-汽化装置100可这样地设置，即，容器被安装在不 同的高度上，或位于不同的高度上，其中，各电子束112a，112b可最佳地汽化在容器108a， 108b中的相应待汽化的材料118a，118b。
[0096] 根据不同的实施方式，第一转向结构104a和第二转向结构104b可借助于轭，例如 借助于铁轭，磁性耦合。
[0097] 根据不同的实施方式，容器108a，108b的位置可在大约几毫米至lm的范围内改 变，例如借助于定位系统。
[0098] 如在图2B中所示的，由于转向结构104a，104b，电子束112a，112b可被侧向布置， 使得汽化物118a，118b与基体220之间的距离可变小，或可选择成足够小的。由此，汽化过 程的效率(汽化的材料与沉积在基体上的材料的比例）例如可提高。
[0099] 根据不同的实施方式，电子束-汽化装置100可被布置在真空处理室中，或在真空 处理室内使用（未示出）。
[0100] 由于电子束-汽化装置100的所描述的设置，其可被布置在涂层装置内或进行使 用。根据不同的实施方式，层可借助于电子束-汽化装置100沉积在基体220上，其中，该层 可具有材料-梯度。此外，涂层装置可具有至少一个运输装置222,用于运输基体220。在 电子束-汽化装置100之上的基体220例如可借助于运输装置222被运输，其中，可在电子 束-汽化装置100的方向上示出基体220的待涂层表面。
[0101] 此外，基体220可至少部分地在电子束-汽化装置100之上借助于运输装置222 被运输，其中，可在电子束-汽化装置100的方向上示出基体220的待涂层表面。
[0102] 根据不同的实施方式，容器108a，108b可沿着方向101移动，例如振动地224。这 例如可导致，待汽化的材料118a，118可被均匀汽化。
[0103] 根据不同的实施方式，本文中描述的电子束-汽化装置100的部件（电子束源，容 器，转向结构）的布置可在多个参数和位置方面改变，其中，两个电子束基本上可相互独立 地被转向到待汽化的材料的各表面，由此可产生相应描述的优点或效果。
[0104] 根据不同的实施方式，转向结构104a，104b可产生磁性转向场，其中，磁性转向场 可具有有效场区域，使得电子束112a，112b可借助于有效场区域被转向到各汽化物118a， 118b的表面上。根据不同的实施方式，在有效场区域中的磁性通量密度在大约0. lmT至大 约1T的范围中。
[0105] 根据不同的实施方式，电子束112a，112b可借助于转向磁场在汽化?甘祸108a， l〇8b的方向上向下转向。
[0106] 根据不同的实施方式，电子束或电子束112a，112b可具有电子，其通过大约30kV 至大约60kV的加速电压被加速。也称为电子枪的电子束源102a，102b可具有在大约10kW 至大约300kW的范围中的功率。
[0107] 根据不同的实施方式，容器或容器108a，108b可具有在大约几厘米至大约2m的范 围内的长度，例如具有在大约lm至大约2m的范围内长度，例如具有在大于1. 5m范围内的 长度。此外，容器或容器108a，108b可具有大约0. lm至大约lm的宽度，具有例如在大约 0. 5m至大约lm的范围中的宽度，具有例如在大约70cm的范围中的宽度。此外，容器或容 器108a，108b可具有大约5cm至大约30m的深度，例如具有在大约15cm至大约20cm范围 中的深度。
[0108] 根据不同的实施方式，容器或容器108a，108b (或坩埚，或汽化坩埚）可水冷。此 夕卜，容器或容器l〇8a，108b (或坩埚，或汽化坩埚）可具有铜或由铜构成。此外，容器或容器 108a，108b (或坩埚，或汽化坩埚)可具有石墨或由石墨构成。根据不同的实施方式，汽化坩 埚108a，108b可以是所谓的冷坩埚或所谓的热坩埚。
[0109] 根据不同的实施方式，目标(例如容器108a，108b和汽化物118a，118b)可具有圆 的形状，或例如具有其他形状，如多边形。
[0110] 根据不同的实施方式，电子束112a，112b可借助于各偏转系统202a，202b和/或 借助于各转向结构104a，104b被控制或调节。
[0111] 根据不同的实施方式，汽化坩埚108a，108b可在高度位置上改变，使得例如可改 变汽化坩埚108a，108b与基体220之间的距离205 (例如参见图2B)。
[0112] 根据不同的实施方式，电子束-汽化装置100可以这样地设置，即，下述材料中的 至少一种可借助于电子束-汽化装置1〇〇沉积在合适的基体上：金属合金，金属陶瓷层，A1/ Si-合金(例如，用于太阳能电池的背侧接触部)，梯度层，钥-氧化物梯度层，铌-氧化物梯 度层，钽碳化物以及钨碳化物。相应地，待汽化的材料118a，118b例如可具有下述材料的 至少一种或由其构成：金属氧化物，铝氧化物，锆氧化物(二氧化锆)，金属化合物，金属，铌， 钥，钛，钴，锆石，铬，钽，钨，石墨，碳化合物，氧化合物以及氮化合物。
[0113] 根据不同的实施方式，第一待汽化的材料118a可以是陶瓷材料或陶瓷，第二待汽 化的材料118b可以是金属材料或金属。根据不同的实施方式，第一待汽化的材料118a可 具有陶瓷材料或陶瓷；且第二待汽化的材料118b可具有金属材料或金属。
[0114] 根据不同的实施方式，可借助于在汽化期间第一和第二目标材料同时沉积在基体 表面上形成层，其中，该层可具有材料梯度。换而言之，形成在基体上的层可在不同的层区 域中具有不同的化学组成。此外，第一目标材料118a可沉积在第一基体区域中，且第二目 标材料118b可沉积在第二基体区域中，其中，在沉积期间基体平行于方向101运动。
[0115] 根据不同的实施方式，轭206可以是任选的，和/或借助于另一磁性导体被替代， 其中，轭206可由铁磁材料构成，或可具有铁磁材料。此外，转向结构104a，104b可具有铁 磁材料。
[0116] 根据不同的实施方式，电子束112a，112b可借助于偏转系统202a，202b点状地碰 撞目标材料，且由此产生蒸汽源，例如以预先限定的样式。
[0117] 如在图3A和图3B中所示的，电子束112a，112b可借助于电子束源102a，102b的 偏转系统202a，202b (在转向结构的辅助下)转向到(汽化物118a，118b的）目标的表面。由 此所产生的蒸汽源可具有任意的形状，蒸汽源例如可以是线性的302c，圆形或圆的302a， 椭圆形或长的302b，和/或可以任意所期望的形状302d提供蒸汽源。
[0118] 图4示出用于电子束-汽化的方法的示意性流程图。根据不同的实施方式，用于 在基体上沉积层的方法包括：在S410中，第一电子束借助于第一磁性转向结构转向到第一 容纳区域，在该区域中可容纳至少一种第一材料，使得至少一种第一材料的部分可被汽化； (例如同时地）在S420中，第二电子束借助于第二磁性转向结构转向到第二容纳区域，在 该区域中可容纳至少一种第二材料，使得至少一种第二材料的部分可被汽化；以及在S430 中，至少一种第一材料和至少一种第二材料沉积在基体上；其中，第一转向结构和第二转向 结构可相互磁性耦合。
[0119] 根据不同的实施方式，第一电子束的转向和第二电子束的转向可具有分别来自两 个电子束源的两个电子束的同时转向。
[0120] 根据不同的实施方式，在用于制造材料-梯度的涂层装置中，待涂层的基体220与 各汽化物108a，108b的表面之间的距离由于本文中描述的电子束-汽化装置100而被选择 成小的（比较图2B)。根据不同的实施方式，该距离可在大约0. 2m至大约2m的范围中，例如 在大约0. 4m至大约1. 5m的范围中，例如在大约0. 5m至大约1. 2m的范围中。
[0121] 根据不同的实施方式，基体220与目标118a，118b的表面上的相应的蒸汽源之间 的距离205可影响基体上的层生长。更小的距离205例如可导致，在基体220上生长的层 可具有更高的密度和/或更大的粒度。此外，在基体上沉积的层的其他特性也可改变，例如 化学组成或表面粗糙度。
[0122] 此外，更小的距离可导致，基体上沉积的层的生长速度变大，由此例如也可以降低 工艺成本。
[0123] 根据不同的实施方式，电子束-汽化装置100的部件可固定地布置，容器108a， 108b和转向结构104a，104b(或隔板)例如可静态地布置(例如匹配各涂层工艺)。根据其他 的实施方式，电子束-汽化装置100的部件可移动地(例如可定位地)布置，容器l〇8a，108b 和转向结构l〇4a，104b (或隔板）例如可定位地布置，其中，位置在涂层期间例如可动态地 匹配各涂层工艺。
[0124] 根据不同的实施方式，隔板可布置在两个汽化坩埚之间，使得可以影响汽化的材 料在基体上的沉积。此外，使用隔板可有利于形成梯度层，例如通过基体部分地借助于隔板 被遮挡，使得可相应地限制基体上的区域，各汽化的材料可碰撞该区域。
[0125] 根据不同的实施方式，待汽化的材料在此也可称为汽化物。此外，容器在此也可称 为汽化坩埚。电子束源例如可以是电子枪，其中，通常加速的电子离开电子束源，作为电子 束。此外，电子束源可具有至少一个偏转系统，使得电子束可在确定的角度下沿着预先限定 的方向离开电子束源。
[0126] 根据不同的实施方式，分别由转向结构产生的磁场可以是不均匀的，使得所产生 的磁场的仅一部分(或所产生的磁场的区域）例如可适用于转向电子束。换而言之，各磁场 可具有有效场区域，其中，磁场的该有效场区域仅这样地设置，即，电子束相应地被转向。
[0127] 根据不同的实施方式，分别由转向结构所产生的磁场可借助于一个或多个线圈产 生，其中，线圈的磁场借助于电流被控制或被调节或被设置。相应地，可借助于调节或控制 电流产生所期望的磁场，其中，磁场例如可取决于下述参数的至少一个：通过各线圈的电流 的电流强度和时间关系，线圈的几何形状，线圈的相互布置和/或例如线圈的相互磁性耦 合。
[0128] 根据不同的实施方式，如在本文中所述的，可提供具有束引导部的电子束-双坩 埚汽化装置，使得融合汽化或掺杂汽化例如可有利地作为梯度-汽化。
[0129] 根据不同的实施方式，在电子束-汽化或电子束-汽化过程期间，来自各容器的单 一成分的汽化可借助于使用至少两个相互独立的电子束装置相互独立地被控制或调节，使 得单一成分的汽化可尽可能好地且简单地匹配所期望的汽化过程。
[0130] 根据不同的实施方式，磁性转向系统可由四个转向线圈构成，参见图2A，使得用于 两个相对的电子束枪的电子束入射结构成为可能。磁性转向系统例如可产生四级磁场布 置，其中，第一相对磁极产生第一场区域，该区域可将第一电子束转向到第一容器(坩埚)， 且第二相对磁极可产生第二场区域，该区域可将第二电子束转向到第二容器(坩埚）。为了 例如减少背侧的控制场，相邻的线圈的线圈极借助于磁性材料(例如借助于磁性轭）相互磁 性连接或短接，例如借助于可连接线圈芯的铁轭。
[0131] 根据不同的实施方式，磁性转向系统104a，104b可由两个转向线圈构成。此外，相 应的磁极也可借助于相应的磁轭实现。
[0132] 根据不同的实施方式，也可提供转向结构104a，104b作为公用转向结构。换而言 之，转向结构l〇4a，104b不必须具有单一的转向结构，如可在此看到的。根据不同的实施方 式，第一转向结构l〇4a的第一磁极和第二转向结构104的第二磁极可分别借助于仅一个线 圈形成，其中，该一个线圈可耦合磁性材料，使得磁性材料(例如铁轭）可提供各磁极。
[0133] 根据不同的实施方式，容器108a，108b也可相互耦合。换而言之，可提供多个坩埚 作为坩埚系统。
[0134] 根据不同的实施方式，可以这样地提供电子束-汽化装置，S卩，使得坩埚系统在基 体运输方向上的平移缓慢的交替运动224成为可能，使得待汽化的材料的更大的表面区域 可用于电子束-汽化，如在图2B中看到的。
[0135] 根据不同的实施方式，不同材料成分的坩埚区域可借助于隔板布置114防止相互 交叉污染。隔板布置114例如可用于影响在被沉积的层中的梯度-变化。此外，隔板布置 可高度调节(沿着方向105)和/或可位置调节(沿着方向101和/或方向103)。换而言之， 隔板布置与各容器(或汽化坩埚）之间的距离是可设置的。此外，隔板布置114与待汽化的 材料的表面上的各蒸汽源之间的距离是可设置的。
[0136] 根据不同的实施方式，各材料成分的容器可由两个或更多个部分容器构成，或可 具有两个或更多个部分容器。在该变型中，喷束方法（Springstrahlverfahren)中的电子 束可例如借助于快速偏转电子束进入部分坩埚的每个中而产生匹配涂层的汽化源。
[0137] 此外，对于多部分的部分坩埚布置，其中至少一个容器可具有两个或更多个部分 容器，这些部分坩埚由不同的材料填充，从而可额外(例如同时）汽化至少一种其他材料成 分。
[0138] 根据不同的实施方式，容器可相对于基体不具有相同的高度位置，而相应地设置 用于优化单一-涂层率和梯度。此外，属于各处理点的磁性线圈对可具有相互之间和相对 于处理点不同的位置。在这样的情况下，可倾斜地布置磁轭连接。
[0139] 根据不同的实施方式，在图2A和/或图2B中示出的处理结构的对称性不是强制 必须的。此外，随着坩埚的填充面高度降低，汽化物表面可通过坩埚高度调节这样地匹配， 艮P，溅射距离可保持恒定，且由此也可使得用于形成浓度梯度的几何比例保持恒定。
[0140] 根据不同的实施方式，容器108a，108b可相互邻近地布置。
[0141] 根据不同的实施方式，在梯度层中或例如在具有材料-梯度的层中，层材料的化 学成分可沿着至少一个方向变化。根据不同的实施方式，沉积的材料的层厚在此可保持恒 定。
[0142] 根据不同的实施方式，可借助于电子束在目标材料上产生蒸汽源，其中，不同的蒸 汽源可分布在大的区域中，两个蒸汽源例如可具有在大约〇. 5m至大约2m的区域中相互间 距。因此，借助于在此描述的电子束-汽化装置100,宽的基体(具有在大约0. 5m至大约2m 的区域中的宽度）可被涂层，该层可具有高的层厚稳定性和/或浓度稳定性。
[0143] 根据不同的实施方式，可提供用于多坩埚汽化(例如二坩埚汽化）的方法或装置， 其中，每个材料成分可布置在各汽化坩埚中，且其中，汽化坩埚可独立控制和/或调节。由 于各蒸汽源之间的确定距离，对于材料沉积和/或对于形成层可，出现浓度梯度(或物质 量-浓度梯度)。在被沉积的层中的该浓度梯度可由于相应的溅射几何结构被设计成可承 受的。此外，可争取达到在被沉积的层中的浓度梯度，例如可用于形成金属陶瓷层。
[0144] 根据不同的实施方式，对于电子束汽化，可改进蒸汽使用率，其方式为使得基体与 蒸汽源之间的距离在汽化物的表面上可设置为小的。对此，磁性转向结构可这样地设置成 用于产生静态磁场，即，可在汽化环境内实现对电子束的相应引导。由此，可在蒸汽源与待 涂层的基体之间实现两个电子束的束入射和束引导，其中，电子束可保持远离基体，且可同 时实现两个电子束在目标表面上的倾斜碰撞角。例如该设置可用于，对宽的基体涂层，其 中，可利用两个快速偏转的电子束产生垂直于且对称于基体流中间的蒸汽源。
[0145] 根据不同的实施方式，对于具有大的涂层宽度的大面积涂层，在此描述的电子 束-汽化装置适用于在两个坩埚上产生两个膨胀的蒸汽源分布，使得可在基体的整个宽度 上实现高的层厚稳定性和/或浓度稳定性。
[0146] 根据不同的实施方式，电子束的方向（电子束出自电子源的放射方向）可借助于偏 转系统在大约-60°至大约+60°的角度范围中偏转或改变。在此，电子束例如可沿着方向 103被偏转，如在图2A中所示的，使得汽化物的宽度(汽化物118a，118b沿着方向103的膨 胀）可更好地被利用。此外，由此可在基体的整个宽度(基体沿着方向103的膨胀）上实现 大面积的涂层。
[0147] 根据不同的实施方式，第一容纳区域可具有用于容纳第一材料的第一容器；和/ 或第二容纳区域可具有用于容纳第二材料的第二容器。
[0148] 根据不同的实施方式，借助于第一磁性转向结构产生的第一磁场距第一电子束源 比借助于第二转向结构产生的第二磁场更近；且借助于第二磁场转向结构产生的第二磁场 距第二电子束源比借助于第一磁性转向结构产生的第一磁场更近。此外，第一磁场在此可 转向第一电子束，且第二磁场可转向第二电子束。
[0149] 根据不同的实施方式，各电子束的转向可理解成，来自初始方向的电子束被转向 到目标、容器、容纳区域和/或汽化物。此外，电子束在转向之前可相应地不碰撞目标、容 器、容纳区域和/或汽化物。
[0150] 根据不同的实施方式，第一磁性转向结构和第二磁性转向结构可分别具有两个线 圈，其中，转向结构的第一线圈和第二线圈分别布置在相应的容器的相对侧上，例如比较图 1Α〇
[0151] 根据不同的实施方式，磁性转向结构可不与各容器耦合或机械连接。
[0152] 根据不同的实施方式，在没有容器的情况下，目标材料或汽化物可布置在相应的 容纳区域中，例如在下述情况下，即，不使用粉末状的目标材料或粉末状的汽化物。
[0153] 根据不同的实施方式，磁场的在此描述的朝向可涉及电子束-汽化装置，且例如 不涉及电子束，或不涉及电子束的自身传播方向。
[0154] 根据不同的实施方式，可借助于坩埚高度，借助于隔板，和/或借助于电子束进入 目标材料的功率进入影响梯度层的梯度特性。
[0155] 根据不同的实施方式，偏转系统与转向结构的共同作用可以实现具有高的层厚均 匀性和高蒸汽利用率的大面积涂层。此外，电子束枪的内部偏转系统使得可以产生针对大 面积涂层的宽的源区域。根据不同的实施方式，磁性转向结构可以使得溅射距离较小。此 夕卜，坩埚布置可以不是对称的。例如，坩埚布置可具有更大和更小的坩埚构成的组合。根据 不同的实施方式，在活动（Kampagne)期间可执行坩埚和基体之间的距离修正，使得各蒸汽 源的位置可例如保持恒定，其中，由此针对梯度层的涂层参数可保持不变。根据不同的实施 方式，电子束-汽化装置的布置在涂层区域之下例如可使坩埚与基体之间的距离更小成为 可能。此外，这例如可使得材料具有更好的利用率。
[0156] 根据不同的实施方式，气体入口可集成在坩埚布置中。在此，例如第一坩埚、第二 坩埚和气体入口可布置在相应的容纳区域中。此外，第一坩埚在此例如可具有第一目标材 料，例如Mo,且第二坩埚可具有第二目标材料，例如氧化铝(或A1 203)，且氧气可例如借助于 气体入口进入，使得可沉积M〇/M 〇Alx0y/Al203梯度层。根据不同的实施方式，可额外于汽化 物提供工艺气体，例如氧气。
[0157] 根据不同的实施方式，通过涂层区域的或在涂层区域中的基体运输可相同直线地 实现。此外，基体在涂层区域可通过滚筒，例如通过冷却的运输滚筒来运输，使得基体运动 基本上是圆形的，或至少部分地在圆形轨道上实现。
[0158] 根据不同的实施方式，第一转向结构与第二转向结构之间的磁性耦合可借助于磁 性导体实现，例如借助于具有磁性或可磁化材料的结构。此外，磁性耦合可看做为邻近作 用。
[0159] 例如可借助于轭或铁轭实现磁性耦合，使得由此产生对磁性的强制引导。
[0160] 根据不同的实施方式，汽化的目标材料可产生蒸汽扩散区域，使得例如在基体附 近中出现涂层区。涂层区、沉积区域和/或涂层区域例如也可沿着弯曲的面延伸。
[0161] 如在此所描述的，双线圈转向结构例如可以是涂层装置（电子束汽化装置）的组 件，其中，磁性转向系统，坩埚系统以及电子束装置可分别是该装置的相互分开的部件，使 得其可最佳地在几何形状上相互协调。在此，例如可在电子束装置的偏转系统的帮助下，在 具有更大表面的坩埚的汽化物上产生多个面膨胀的源图样。这例如可用于或有利用于大面 积涂层。此外，因为坩埚未由磁体系统围绕，坩埚可独立于其他部件在其大小方面这样地选 择，g卩，材料保存例如足够用于长时间的涂层行为，且坩埚例如也可经受合适的坩埚运动， 以有利用于均匀平面平整。
[0162] 磁性束转向例如可用于，在基体运输区域之下平射电子束，且将电子束尽可能倾 斜地转向到汽化物。由此例如可以一方面大面积汽化，且另一方面以小的溅射距离涂层，使 得可以实现高的蒸汽利用率。以如下方式可改进在沉积处理期间的层厚精确性，即。通过 在此描述的装置可实现相对于电子束射入对称的源分布和碰撞角分布。例如可对于电子束 的倾斜入射或对于所使用的磁倾斜(Magnetfalle)未提供该对称性。
[0163] 具有双线圈-转向系统的汽化系统(涂层装置)可借助于两个电子束装置汽化来自 两个坩埚的两种材料，其中，例如可实现以下方面：小的溅射距离，蒸汽源的大二维源表面 范围(例如在此也可分别通过枪产生多个蒸汽源)，磁系统的开放结构和空间布置(例如与 坩埚分开的部件，其不限制坩埚大小)，具有大的二维膨胀表面的汽化坩埚，坩埚的调节可 能性，相对于待涂层的基体横向的功率分布和蒸汽密度分布的对称性，其中，其使用区域涉 及融合汽化，梯度涂层和/或掺杂。
[0164] 通过用于强制引导磁场的轭而磁性耦合的线圈对可借助于相对对置的电子束源 实现电子束汽化。此外，磁性线圈对例如可沿着电子束枪之间的连接线(沿着基体运输方 向）一个接一个地布置，其中，各线圈对被布置在基体流对面和汽化坩埚的对面，相对于相 同的对称面而对称。
【权利要求】
1. 一种电子束-汽化装置（100)，具有： 第一电子束源（l〇2a)，设置用于提供第一电子束（112a); 第二电子束源（l〇2b)，设置用于提供第二电子束（112b); 第一容纳区域（l〇6a)，用于容纳至少一种第一材料（118a); 第二容纳区域（106b)，用于容纳至少一种第二材料（118b); 第一磁性转向结构（l〇4a)，设置用于将第一电子束（112a)转向到第一容纳区域 (106a);以及 第二磁性转向结构（104b)，设置用于将第二电子束（112b)转向到第二容纳区域 (106b)； 其中，第一转向结构（l〇4a)和第二转向结构（104b)相互磁性耦合。
2. 根据权利要求1所述的电子束-汽化装置，其中，第一转向结构（104a)和第二转向 结构（l〇4b)借助于磁性耦合结构（204)相互磁性耦合。
3. 根据权利要求1所述的电子束-汽化装置，其中，第一电子束源（102a)和/或第二 电子束源（l〇2b)具有电子束枪。
4. 根据权利要求1所述的电子束-汽化装置，其中，第一容纳区域（106a)和第二容纳 区域（106b)被布置在第一电子束源（102a)和第二电子束源（102b)之间。
5. 根据权利要求1所述的电子束-汽化装置， 其中，第一容纳区域（l〇6a)具有至少一个第一容器（108a)，用于容纳至少一种第一材 料（118a);和/或 其中，第二容纳区域（l〇6b)具有至少一个第二容器（108b)，用于容纳至少一种第二材 料（118b)。
6. 根据权利要求1所述的电子束-汽化装置， 其中，至少一种第一材料（118a)容纳在第一容纳区域（106a)中；以及 其中，至少一种第二材料（118b)容纳在第二容纳区域（106b)中。
7. 根据权利要求1所述的电子束-汽化装置， 其中，至少一种第一材料（118a)和至少一种第二材料（118b)是不同的材料。
8. 根据权利要求1所述的电子束-汽化装置， 其中，第一容纳区域（l〇6a)相比于第二容纳区域（106b)距第一电子束源（102a)更 近；以及 其中，第二容纳区域（l〇6b)相比于第一容纳区域（106a)距第二电子束源（102b)更 近。
9. 根据权利要求1所述的电子束-汽化装置， 其中，第一磁性转向结构（104a)和/或第二磁性转向结构（104b)具有磁体布置和/ 或线圈布置。
10. 根据权利要求9所述的电子束-汽化装置， 其中，第一磁性转向结构（104a)具有第一磁体和/或第一线圈； 其中，第二磁性转向结构（104b)具有第二磁体和/或第二线圈。
11. 根据权利要求9所述的电子束-汽化装置， 其中，磁体布置和/或线圈布置这样地设置，即，转向第一电子束（112a)的第一磁场和 转向第二电子束（112b)的第二磁场相互相对地定向。
12. 根据权利要求1所述的电子束-汽化装置， 其中，第一转向结构（l〇4a)和第二转向结构（104b)借助于至少一个轭（204)相互磁 性耦合。
13. -种涂层装置，具有： 真空室；以及 布置在真空室中的电子束-汽化装置（100)，用于使得在真空室的涂层区域中梯度层 沉积在基体上，其中，电子束-汽化装置（100)此外具有： 第一电子束源（l〇2a)，设置用于提供第一电子束（112a); 第二电子束源（l〇2b)，设置用于提供第二电子束（112b); 第一容纳区域（l〇6a)，用于容纳至少一种第一材料（118a); 第二容纳区域（106b)，用于容纳至少一种第二材料（118b); 第一磁性转向结构（l〇4a)，设置用于将第一电子束（112a)转向到第一容纳区域 (106a);以及 第二磁性转向结构（104b)，设置用于将第二电子束（112b)转向到第二容纳区域 (106b)； 其中，第一转向结构（l〇4a)和第二转向结构（104b)相互磁性耦合。
14. 根据权利要求13所述的涂层装置，此外具有： 运输装置，用于运输基体通过涂层区域。
15. 根据权利要求13所述的涂层装置， 其中，电子束-汽化装置（100)至少部分地布置在涂层区域之下。
16. 根据权利要求13所述的涂层装置， 其中，电子束-汽化装置（100)完全布置在涂层区域内的沉积区域之下。
17. -种用于在真空室中使层沉积在基体上的方法，其中，该方法包括： 借助于第一磁性转向结构（104a)将第一电子束（112a)转向到第一容纳区域（106a)， 在该区域中容纳至少一种第一材料（118a)，使得至少一种第一材料（118a)的部分汽化； 借助于第二磁性转向结构（104b)将第二电子束（102b)转向到第二容纳区域（106b)， 在该区域中容纳至少一种第二材料（118b)，使得至少一种第二材料（118b)的部分汽化； 在真空室的涂层区域中将至少一种第一材料（118a)和至少一种第二材料（118b)沉积 在基体上； 其中，第一磁性转向结构（104a)和第二磁性转向结构（104b)相互磁性耦合。
18. 根据权利要求17所述的方法，此外包括： 运输基体通过真空室的涂层区域。
19. 根据权利要求17所述的方法， 其中，将至少一种第一材料（118a)和至少一种第二材料（118b)具有材料-梯度沉积 在基体上。
20. 根据权利要求17所述的方法， 其中，至少一种第一材料（118a)和至少一种第二材料（118b)的材料具有铝，且至少一 种第一材料（118a)和至少一种第二材料（118b)的另一材料具有娃。
21.根据权利要求17所述的方法， 其中，在带形基体或无尽基体上实现至少一种第一材料（118a)和至少一种第二材料 (118b)的沉积。
【文档编号】H01J37/305GK104120387SQ201410148851
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2013年4月23日
【发明者】埃克哈特·赖因霍尔德, 约尔格·法贝尔 申请人:冯·阿登纳有限公司