真空处理设备
1.本发明从以下问题出发：在工件表面的真空处理技术中，常常期望在真空处理期间将工件表面保持在一定温度下，所述温度与真空处理期间表面所暴露的温度不同。工件表面的具体温度可能是期望例如用于建立沉积涂层的期望粘附、用于建立涂层的期望生长模式、用于在工件上实现期望的沉积速率。该问题可能发生在例如反应性和非反应性pvd (例如反应性或非反应性溅射沉积、反应性或非反应性蒸发沉积)、cvd (例如pecvd、热cvd)、进一步的聚合物层沉积(如等离子体增强聚合物沉积或热聚合物层沉积)、ald等领域中。
2.真空表面处理设备中的该问题的一个解决方案是在处理站的反应空间中提供对工件表面特别有效的一些调节器材。这使得待处理的表面保持在期望的表面温度，而同时主要在处理站的反应空间中的温度不同。可以建立这种不同的温度，例如用于使反应空间中的反应性气体在特定的反应温度下反应、用于加速这种反应或用于加速前体气体对工件表面的粘附，可由在处理站的反应空间中利用的等离子体引起，可由供应给反应空间用于聚合的单体气体的温度建立等。
3.定义：在本技术的整个说明书和权利要求书中，我们将“反应性气体”理解为本领域技术人员在pvd和cvd加工的背景下通常已知的反应性气体，但另外还有ald沉积工艺中应用的前体气体和工件上沉积聚合物层领域中应用的单体气体。
4.本发明的目的是提供替代的真空处理设备和替代的真空处理工件表面的方法以及替代的制造经真空处理的工件的方法。
5.根据本发明，这通过真空处理设备来实现，所述真空处理设备包括真空接受器、在真空接受器中的工件传送装置，其由受控步进驱动装置驱动并且包括至少两个工件载体。
6.因此，工件传送装置可以包括带式传送器、环形传送器、圆盘形传送器、圆柱传送器、锥体形传送器或由它们组成，可以包括一个或多于一个往复机器人，相互处理工件载体。通常，工件传送装置可沿任何期望形状的传送路径传送工件载体。
7.进一步提供偶联到真空接受器的至少一个站组，一方面由一个或多于一个调节站、而另一方面由一个单个处理站组成。
8.一个单个处理站与至少一个调节站直接相邻。
9.此外，在工件传送装置的传送方向上考虑，一个单个处理站位于至少一个调节站之后。
10.因此，一个单个处理站是工件载体通过的站组的最后一个站，而调节站是工件载体在传送方向上通过的站组的第一个站。
11.工件传送装置和步进驱动装置被构造成通过一个或多于一个步进同时在传送方向上传送工件载体，并同时将工件载体传送至分别与至少一个站组中的至少一个调节站和一个单个处理站对齐。在工件传送装置的一个步进之后或在多于一个步进之后，工件载体与至少一个站组中的至少一个调节站以及与一个单个处理站对齐。
12.可以利用步进驱动装置的固定数量的多于一个步进来同时移动工件载体并同时
移动至与所提及的站对齐。
13.因此，对于带式传送器、环形传送器、圆盘形传送器、圆柱传送器、锥体形传送器，步进驱动装置可包括单个步进驱动器。然而，工件传送装置可以包括一个或多于一个往复机器人，例如在传送方向上相互处理工件载体。为了驱动包括在工件传送装置中的一个或多于一个往复机器人，步进驱动装置可以包括相应数量的相互同步的步进驱动器。
14.当与至少一个站组的至少一个调节站对齐时，可由调节站驱动器将至少两个工件载体中的每一个相对于至少一个调节站移入和移出调节位置。
15.当与至少一个站组的一个单个处理站对齐时，可由处理站驱动器将工件载体中的每一个相对于一个单个处理站移入和移出处理位置。
16.定义：
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我们理解术语“调节”为冷却或加热。
17.•
如果调节是冷却，我们理解术语“逆调节”为加热，而如果调节是加热，我们理解“逆调节”为冷却。
18.•
我们理解术语“工件”为一个单件或多于一个单件。多于一个单件被承载在共同的工件载体上，并因此分别在至少一个调节站和一个单个处理站中被同时处理。工件可以是工件体或可以是具有表面的工件体，所述表面是工件体上的层或层系统的表面。
19.•
我们理解“步进驱动装置”为一个或多于一个步进驱动器的装置，其组合地产生由静止阶段和传送阶段的连续周期组成的移动，所述连续周期是等同的。
20.•
我们理解“可控的热能来源”和“可控的热能汇(controllable sink of thermal energy)”分别为加热器装置和冷却器装置，加热器装置以受控方式提供进入待处理的工件所在的处理站的反应空间的热流，冷却器装置以受控方式提供来自待处理的工件所在的处理站的反应空间的热流。
21.通过至少一个调节站，使工件载体上的工件表面达到在随后的一个单个处理站中处理工件表面期望的温度。
22.如果在单个处理站中处理工件表面期望的温度低于处理期间单个处理站的反应空间中主要温度，则调节是冷却。
23.如果在单个处理站中处理工件表面期望的温度高于处理期间单个处理站的反应空间中主要温度，则调节是加热。
24.工件表面在反应空间中所暴露于的反应空间中主要温度与工件表面在其变得暴露于反应空间时的温度不同，所述表面温度取决于调节站中的受控调节并由其设定。
25.如果调节是冷却，则工件被调节到的温度可低于在单个处理站中处理工件表面的期望温度，而如果调节是加热，则工件被调节到的温度可高于所提及的期望温度，从而考虑当工件从调节站朝向处理站传送并进入处理站时来自工件的热传递或到工件上的热传递。
26.因此，根据本发明的设备的至少一个调节站被配置为将调节站中的工件加热或冷却到这样的温度，使得经加热或冷却的工件一旦从至少一个调节站传送到处理站中，就以与所提及的表面在处理站中所暴露的温度相差期望的、选定的量的表面温度进入处理站。
27.在根据本发明的设备的一个实施方案中，期望的、选定的量为至少50℃。
28.在根据本发明的设备的一个实施方案中，期望的、选定的量为至少100℃。
29.必须注意的是，真空加工工件领域的技术人员决定并因此了解以下内容：
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待在根据本发明的设备的处理站中进行的处理过程，和因此在其中处理的工件表面所暴露的温度；
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在处理站中通过这种处理对工件表面进行处理的特性，其取决于正在处理的表面的温度并因此可以建立工件表面与所提及的表面在处理站中所暴露的温度不同的温度量。他以达到所提及的温度量的方式配置和建立对调节站的控制。
30.如果通过所提及的调节，进入处理站的工件表面与所提及的表面在处理站中所暴露的温度相差至少50℃或甚至至少100℃并且因此所提及的温度量为至少50℃或甚至至少100℃，则实现了在根据本发明的设备的处理站中的真空处理的期望处理结果，值得在站组的处理站下游提供至少一个调节站。
31.作为示例，并且考虑层沉积：在pvd层沉积技术中，沉积速率相当大的增加通常可以通过将待在其上沉积层的表面设定为比pvd工艺的温度高几百摄氏度来实现。
32.对于聚合物层沉积，取决于单体的类型，待涂覆聚合物的工件表面的温度低于或高于单体输入进入处理室的温度至少100℃，这可以显著增加聚合速率，并且因此增加层沉积速率。
33.设备包括工件载体，所述工件载体可通过调节站驱动器和通过处理站驱动器分别移动到调节位置和处理位置中的事实，导致关于如何定制偶联到整个真空接受器的处理站和调节站的真空偶联的高度灵活性。
34.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，单个处理站包括气体进料装置，所述气体进料装置与含有反应性气体的气体供应以气体流动连通的方式连接或能够与含有反应性气体的气体供应以气体流动连通的方式连接。
35.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，单个处理站操作性地连接到可控的热能来源或可控的热能汇，以实践期望的处理过程。
36.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，当工件载体在处理位置时，工件载体在单个处理站中所暴露的反应空间被密封，并且保持密封至少直到终止处理过程。
37.因此，反应空间的密封可以以不同的方式实现，例如通过工件与单个处理站的部件的密封配合和/或通过工件载体与单个处理站的部件的密封配合和/或通过工件传送装置与单个处理站的部件的密封配合和/或通过单个处理站的部件的密封配合。
38.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，单个处理站包含泵送口，所述泵送口能够与泵以流动连通的方式连接或与泵以流动连通的方式连接。
39.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，单个处理站为层沉积站，特别是聚合物层沉积站，特别是利用单体，当表面的温度下降时，所述单体以增加的速率在表面聚合。因此，气态单体可以在等于或高于100℃的温度下进料至处理站中，并且工件被调节至这样的温度，使得它以0℃或更低的表面温度进入处理站。因此，所期望的量变成至少100℃。
40.在单个处理站中，不仅对已经调节的各个工件进行表面处理，而且还对例如暴露于单个处理站的反应空间的处理站的壁表面进行表面处理。为了防止单个处理站中暴露于反应空间的这些表面和其它表面与工件表面类似地或甚至等同地被处理，例如具有类似的
粘附性、类似的沉积速率、类似的层材料密度、类似的层生长模式等，在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，包含暴露于反应空间的表面的单个处理站的壁的至少一部分提供有逆调节装置。如上所提及，如果调节是加热，则这种逆调节装置是一个或多于一个冷却器，而如果调节是冷却，则这种逆调节装置是一个或多于一个加热器。
41.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，在调节位置中，密封的调节空间限定在调节站中，在根据本发明的设备的进一步的实施方案中，调节站包括能够以气体流动连通方式连接到泵或以气体流动连通方式连接到泵的泵送口。
42.调节空间的密封可以类似于反应空间的密封来实现，因为工件载体分别同时移动到调节位置和处理位置中。因此，调节空间的密封可以以不同的方式实现，例如通过工件与调节站的部件的密封配合和/或通过工件载体与调节站的部件的密封配合和/或通过工件传送装置与调节站的部件的密封配合和/或通过调节站的部件的密封配合。这种密封防止真空接受器内的气氛可能被调节操作期间释放的气态产物污染。这样的气态产物可以在解除密封之前通过从密封的调节站泵抽来除去。调节空间的密封不需要与处理空间的密封等同地实现。
43.根据本发明的真空处理设备的一个实施方案包括多于一个所提及的站组，每个站组包括至少一个调节站和一个单个处理站。这些站组在工件传送装置的传送方向上考虑，一个位于另一个后面，特别是一个直接位于另一个后面，即在它们之间没有另外的站或间接地在它们之间有一个或多于一个另外的站。在所提及的传送方向上考虑，站组的每个单个处理站之前是相同站组的一个或多于一个调节站。如果站组的定位是一个直接位于另一个后面，则一个站组中的每一个单个处理站的后面直接跟着下一个站组的一个或多于一个调节站。工件传送装置上的工件载体的数量至少等于多于一个站组的调节站的数量和多于一个站组的一个单个处理站的数量之和。因此且在刚刚提及的实施方案的一个实施方案中，多于一个站组是等同的，或者多于一个站组中的至少一些站组不同于多于一个站组中的其它站组。例如，多于一个站组中的至少一些一个单个处理站可以构造成操作不同的真空表面处理。然而，在一个实施方案中，尤其是如果多于一个站组的定位是一个直接位于另一个后面——没有中间另外的站——则多于一个站组中的一个单个处理站被构造成操作相同的真空表面处理。同样在这种情况下，多于一个站组中的一些站组可以与其它站组不同，通过它们在等同的处理之前操作不同的调节的事实，即在一个站组中的调节可以控制在一个温度，而在另一个站组中的调节控制在另一个温度。
44.请记住，如果如上所提及的，工件传送装置由定义的步进驱动装置在传送方向上驱动，那么设备的吞吐率(throughput rate)(每个时间单位从设备输出的工件)独立于工件传送装置所服务的站数。吞吐率由步进驱动装置的周期长度限定，它的作用实际上就像机械钟表。如果工件载体在传送方向上通过工件传送装置的多于一个移动步进来步进移动同时分别与调节站和一个单个处理站对齐，那么吞吐率取决于所提及的周期乘以将工件载体从与一个站对齐移动到与下一个站对齐所利用的步进数。这样做的步进数是恒定的，且可以说在这种情况下，工件传送装置移动步进的重复频率是步进驱动装置的重复频率除以所提及的数目。
45.在经调节的工件在一个单个处理站中暴露处理的时间跨度期间，例如用包含反应性气体的涂覆材料涂覆，工件表面的温度开始从初始温度开始向单个处理站反应空间中主
要的温度迁移，初始温度取决于调节所得温度，并在从调节站到单个处理站的运输过程中可能发生改变。如果期望待涂覆和正在涂覆的工件表面的温度相对于这种初始温度保持在狭窄的范围内，则可能不能在一个单个处理站中，在期望的表面温度或在这种期望的温度附近终止对工件表面的期望处理。例如，可能不能在一个单个处理站(定制为层沉积站)中施加期望厚度的层。
46.因此，在所提及的实施方案中，通过将工件随后暴露于多于一个调节/处理站组来达到期望的处理，而不损害设备的吞吐量。
47.此外，可以利用提供多于一个所提及的站组，通过不同的真空处理过程来处理工件表面，只要多于一个站组的所有调节站的调节时间跨度是等同的，并且也等于多于一个站组的所有单个处理站的处理时间跨度。
48.必须指出的是，通过提供多于一个如所提及的后续站组，可以缩短多于一个站组的单个处理站的单个站处理时间跨度，以及多于一个站组中提供的每个调节站的调节时间跨度，这提高设备的吞吐率。
49.通过提供多于一个站组，可以实现以下加工：
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所有站组都有等同数量的调节站，通常每个站组进行等同的调节结果，且站组的所有单个处理站进行等同的真空表面处理：结果是随着时间的推移基本上均匀的表面处理，例如沿着其厚度范围沉积基本均匀特性的层。
50.•
至少一些站组有等同或不同数量的调节站，通常每个站组进行不同的调节结果，且站组的所有单个处理站进行等同的真空表面处理：结果是表面处理随着时间的推移结构化，例如沿着其厚度范围沉积结构化特性的层。
51.•
站组具有等同或不同数量的调节站，通常每个站组进行不同或等同的调节结果，且站组中至少一些单个处理站进行相互不同的真空表面处理：结果是表面处理随着时间的推移结构化，例如沿着堆叠的厚度范围沉积具有不同特性的子层堆叠。
52.定义：我们理解“调节时间跨度”和“处理时间跨度”为工件传送装置分别地同时与处理站对齐和与调节站对齐保持静止状态的分别的时间跨度。因此，在所考虑的调节站处的调节时间跨度可能比工件在该调节站主动调节的时间跨度长。类似地，在所考虑的一个单个处理站中的处理时间跨度可能比所考虑的工件在该单个处理站处理的时间跨度长。然而，所有的调节时间跨度都是等同的，且所有的处理时间跨度都是等同的，且调节时间跨度与处理时间跨度等同。
53.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，至少一个站组在一个单个处理站之前包含多于一个调节站。各个站组中的调节站彼此相邻，且相互之间间隔与至少一个调节站和一个单个处理站之间间隔的距离相同。工件传送装置上的工件载体数量至少等于提供的调节站数量和单个处理站数量之和。
54.与工件同时调节的热质量越高，在单个处理站的反应空间中，在给定温度下，单个处理站中处理期间工件表面的温度迁移就越小，所述热质量即工件本身的热质量或工件和各自的工件载体(与工件紧密热偶联)的热质量，或甚至是工件和工件载体以及工件传送装置的部件的热质量。这可能是所期望的，但权衡是在预定的调节功率下进行调节需要更多时间。通过站组中在一个单个处理站前提供多于一个调节站，工件和与之紧密热偶联的部
件在延长的整体调节时间跨度期间调节，而不损害真空处理设备的吞吐率。通过在不同的所提及的站组中选择性地提供不同数量的调节站，组特定的整体调节时间跨度可以适应在各个单个处理站上进行的不同处理过程，例如由不同站组的单个处理站应用的不同的层材料和/或不同的层沉积技术。
55.期望数量的循环(工件表面所暴露的调节和后来的处理，另外或替代地沿多于一个站组在一个传送方向上传送工件)可以通过将工件循环暴露于站组内的调节站且然后再暴露于相邻的一个单个处理站来实现，因为工件传送装置被构造为包含至少一个由步进驱动装置的向前/向后步进驱动器驱动的传送器。
56.例如，工件可以暴露于一个调节站，并然后通过工件传送装置的传送器的传送方向上的步进暴露于相邻的单个处理站。然后，通过颠倒传送器的另一个步进的传送方向，将工件移回所提及的调节站。然后，通过再次颠倒传送器的另一个步进的传送方向，工件变得再次暴露于单个处理站等等。这是通过步进驱动装置中的双向步进驱动器，或在步进驱动装置中整合的作用于所提及的传送器的向前/向后的步进驱动器来实现的。然而，必须注意的是，根据本发明的真空处理设备和方法的吞吐率受到所建立的向前/向后循环数量的影响。
57.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，工件载体一旦与调节站对齐，可通过调节站驱动器相对于调节站垂直于传送方向朝向和远离调节位置移动。
58.因此且在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，工件载体本身可通过调节站驱动器垂直于传送方向朝向和远离调节位置移动，即它们可相对于设备的固定部件(例如相对于设备的框)移动。
59.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，工件载体一旦与单个处理站对齐，可通过处理站驱动器相对于单个处理站垂直于传送方向朝向和远离处理位置移动。
60.因此且在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，工件载体本身可通过处理站驱动器垂直于传送方向朝向和远离处理位置移动，即它们可相对于设备的固定部件(例如相对于设备的框)移动。
61.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，一旦工件载体分别与调节站和单个处理站对齐，工件载体就可以通过移动工件传送装置的至少一部分，分别地通过调节站驱动器和通过处理站驱动器，分别地垂直于传送方向朝向和远离调节位置移动，以及朝向和远离处理位置移动。
62.由于工件载体以及工件要被带向和带离处理位置，并同时相应地带向和带出调节位置，一旦它们分别与调节站和单个处理站对齐，它们通常可以通过移动工件传送装置垂直于传送方向来朝向和远离这些位置移动。
63.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，一旦相应工件载体与调节站对齐，则通过将调节站的至少一部分垂直于传送方向(w)朝向和远离工件载体(17)移动，可通过调节站驱动器使工件载体相对于调节站朝向和远离调节位置移动。
64.因此，至少一部分调节站被驱动着朝向和远离工件载体，建立了工件载体相对于调节站朝向和远离调节位置的移动。
65.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，一旦相应工件载体与单个处理站对齐，则通过将单个处理站的至少一部分垂直于传送方向(w)朝向和远离工件载体移动，
可通过处理站驱动器使工件载体相对于单个处理站朝向和远离处理位置移动。
66.因此，至少一部分单个处理站被驱动着朝向和远离工件载体，建立了工件载体相对于单个处理站朝向和远离处理位置的移动。
67.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，工件载体包括用于支撑工件的接触区域，所述接触区域提供工件与工件载体的热隔离。
68.因此，当工件暴露于调节站和单个处理站时，主要是工件的热行为变得决定工件温度的时间过程。
69.在根据本发明的设备的一个实施方案中，另外地或替代地将工件与各自的工件载体进行热隔离外，工件载体和/或工件传送装置包括相互接触的区域，该区域提供工件载体与工件传送装置的热隔离。
70.这可允许利用工件载体作为工件的蓄热构件，作为热汇或热源。
71.在根据本发明的设备的一个实施方案中，工件载体包括(事实上主要由以下组成)刚性的膜样板，在进一步的实施方案中，具有至少有一个贯穿开口在膜样板的主要范围上延伸。因此，工件载体甚至可以是网格样的。
72.因此，降低工件载体与工件之间的热偶联以及工件载体的热质量。这允许减少调节时间跨度，而这与工件暴露于单个处理站处理期间保持期望的表面温度相权衡，以达到期望的处理效果，这可能需要相对长的处理时间跨度。例如，可能期望的厚层不能在后续的单个处理站(定制为层沉积站)沉积。在这种情况下，只有相对薄的层可以在后续的单层沉积站沉积，然而这可以通过提供多于一个的后续站组来补偿，每个站组包括一个或多于一个调节站和一个一个单个处理站。
73.应该记住，工件在处理站中的初始温度可能随着层在工件的经调节表面沉积而迅速变得不重要。这是由于层厚度的生长。因此，每次暴露于层沉积站(单个处理站之一)只沉积薄层，并重复调节和沉积循环，以达到最终层的期望厚度，允许更准确地控制所有层沉积期间工件表面的温度相对于时间的过程。可以更一般地说，建立短的处理时间跨度和相应地同样短的调节时间跨度，导致提高在单个处理站处理期间控制工件表面温度的准确性。
74.进一步缩短调节时间跨度，并从而缩短处理时间跨度，同时根据需要重复应用，以达到工件期望的处理结果，与通过一次相对较长持续时间的单个处理(即通过一个单个站组)达到期望的处理结果的设备相比，导致真空处理设备的吞吐率增加。
75.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，工件载体是框形的，且在进一步实施方案中，包括沿框外围的贯穿开口。
76.除了提供具有小热质量的工件载体外，由于其框形和/或其膜样的小厚度，外围贯穿开口允许气体从工件位于工件载体的一侧转变到工件的背面，从而允许对工件进行双面调节和可能的双面处理，例如层沉积。
77.尽管工件传送装置可被构造为实现沿至少一个调节站和一个单个处理站的一个或多于一个站组的任何形状的传送路径，但在根据本发明的真空处理设备的实施方案中，工件传送装置包括具有中心轴的环形传送器或具有中心轴的圆盘形传送器，该传送器通过步进驱动装置围绕中心轴旋转。
78.因此，由至少一个调节站和一个单个处理站组成的至少一个站组面向环形或圆盘形工件传送器的一个或两个平面布置。与根据本发明的设备相比，这允许在占地面积相对
小的真空处理设备上实现大量的重复调节/处理循环，而根据本发明的设备，站组以例如线性配置的方式布置。
79.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，提供并面向环形或圆盘形工件传送装置的所提及的平面之一的站之一是双向负载锁，例如桥接真空接受器的外部气氛和该真空接受器内部体积中的气氛。
80.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，工件传送装置限定了围绕中心轴的旋转表面，并且步进驱动装置使工件传送装置围绕中心轴旋转。工件载体提供为沿旋转表面并与之相切。
81.在该实施方案中，至少一个站组中的一个或多于一个调节站和一个单个处理站垂直于旋转表面上的切向平面，与工件载体的旋转轨迹路径间隔，由于工件传送装置的步进旋转驱动，工件载体变得与这些站点对齐。调节站驱动器和处理站驱动器垂直于所提及的切向平面作用，因此如果旋转表面是例如圆柱形的，则为相对于圆柱体中心轴径向。
82.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，在调节位置，工件载体的至少一个相对表面经由间隙面向调节站的调节表面，调节表面的至少一部分是加热器装置或冷却器装置的表面。
83.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，在调节位置，工件载体的相对表面经由各自的间隙面向各自调节站的调节表面，调节表面的至少一部分是加热器装置或冷却器装置的表面。
84.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，一个调节表面或两个调节表面与工件载体的各自表面经由各自的间隙相隔平均距离d，对于平均距离d以下是有效的：0.1mm ≤ d ≤ 30mm,特别是0.1mm ≤ d ≤ 5mm。
85.距离d是沿工件载体延伸的中间平面上的平均距离。
86.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，调节站中限定了密封的调节空间，且当工件载体在调节位置时，调节站包括分配到调节空间的气体进料管线装置。
87.通过将气体流入调节空间，其中的压力可能增加，导致调节空间的导热性提高。为了排出调节空间中的超压(由于所提及的向密封的调节空间供应气体作为热传导气体)，可以通过在调节空间和真空接受器的剩余体积之间建立流动阻力可忽略的气体流动连通而将调节空间排放到所提及的剩余体积。
88.如果调节是加热，调节站也可以作为脱气站，并通过快速建立流动阻力可忽略的流动连通，使脱气产物在流爆破(flow-burst)中迅速从调节空间中移除。该技术描述于与本技术申请人相同的申请人的wo 2016/091927中。如果要避免真空接受器剩余体积被污染，调节空间可以被外壳包围，该外壳可以对真空接受器的剩余体积进行可控的密封。在将该外壳向外壳的剩余体积排放之前，该外壳经由泵送口泵抽除去脱气产物，或者如果没有提供这样的外壳，脱气产物被泵泵抽到剩余体积，如果调节是冷却，或者即使调节是加热，但没有不期望的气体可能破坏剩余体积，就可能是这样的情况。在任何情况下，在根据本发明的设备的这个实施方案中，没有直接向调节空间提供泵送口。在替代的实施方案中，调节空间直接与泵送口连通，且调节空间的超压在解除调节空间的密封之前被泵抽。前一种方法的优点是不需要泵抽时间，并因此可以利用整个调节时间跨度对工件进行调节。
89.因此在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，调节空间不包括泵送口，并通过解除调节空间的密封并从而在调节空间外建立流动阻力可忽略的气体流动连通，来建立从调节空间到泵送口的流动连通。
90.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，调节站包含泵送口。
91.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，通向调节空间的气体进料管线装置与(在一个进一步的实施方案中)含有氦气、氢气、氩气中至少一种的气体供应流动连接。
92.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，气体加热器或气体冷却器沿气体进料管线装置，在调节空间和所提及的气体供应之间相互连接。
93.因此，气体不仅被利用来提高调节空间的压力，从而改善调节表面和处于工件载体上的工件之间的热传导，而且还另外分别对工件表面的加热或冷却(即调节)有积极贡献。
94.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，单个处理站包括通向单个处理站的反应空间的反应性气体的气体进料装置。气体进料装置包括在反应空间中分配的输入管线，输入到输入管线的气体经由可控阀装置分支到至少两个气体供应源。
95.通过可控阀装置适当的往复打开和关闭的流量控制，确保了持续的反应性气体供应，当其中一个供应源因变空而需要更换时也是如此。
96.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，单个处理站包括能够与含有反应性气体的气体供应以气体流动连通方式连接或与含有反应性气体的气体供应以气体流动连通方式连接的气体进料装置，所述反应性气体包含单体气体或由单体气体组成，单体气体具有如下特征，根据所述特征，随着表面温度降低，单体气体以增加的聚合速率在表面上聚合。
97.在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，单个处理站包括能够与含有反应性气体的气体供应以气体流动连通方式连接或与含有反应性气体的气体供应以气体流动连通方式连接的气体进料装置，所述反应性气体不包含单体气体或不由单体气体组成，所述单体气体具有如下特征，根据所述特征，随着表面温度降低，单体气体以增加的聚合速率在表面上聚合。
98.根据本发明的装置和所提及的每个实施方案都可以与一个或多于一个其他实施方案组合，只要这种组合是相互兼容的。
99.本发明进一步涉及真空工艺处理工件表面或制造具有经真空工艺处理表面的工件的方法。这些方法包括以下步骤：a) 将工件进料至真空气氛中；b) 将工件传送至抽空的调节站中的调节位置中；c) 通过将工件的表面加热或冷却至预定的第一温度而在所述调节位置中在调节时间跨度期间对所述工件进行调节；d) 接下来将经调节的工件在真空中传送到抽空的处理站中的处理位置中；e) 在处理位置在处理时间跨度期间处理所提及的工件表面，从而将所提及的表面暴露于第二温度；f) 从处理站移除所述表面真空处理的工件，
从而选择第一温度，使得工件在被传送到处理位置之后表现出与第二温度相差期望的、选定量的表面温度，并且选择调节时间跨度等于处理时间跨度。
100.根据本发明的方法的一个变体包括选择所提及的量为至少50℃。
101.根据本发明的方法的一个变体包括选择所提及的量为至少100℃。
102.根据本发明的方法的一个变体包括在步骤c)中通过多于一个局部连续调节步骤进行调节，每个调节步骤在调节时间跨度期间持续。
103.在根据本发明的方法的一个变体中，重复步骤b)至e)至少一次。
104.在根据本发明的方法的一个变体中，在步骤b)和c)之间进行步骤g)，所述步骤g)包括密封提及的表面所暴露的调节站中的调节空间。
105.在根据本发明的方法的刚刚所提及的变体的一个变体中，步骤g)包括在密封调节空间后对调节空间加压。
106.根据本发明的方法的刚刚所提及的变体的一个变体包括在步骤c)和步骤d)之间的步骤h)，其中步骤h)包括对调节空间减压，特别是通过泵抽，特别是通过直接泵抽调节空间。
107.根据本发明的方法的一个变体包括步骤d)和步骤e)之间的步骤i)，其中步骤i)包括密封所提及的表面所暴露的处理站中的反应空间。
108.在根据本发明的方法的刚刚所提及的变体的一个变体中，步骤i)包括在密封反应空间后向反应空间进料反应性气体。
109.根据本发明的方法的一个变体包括至少在步骤e)期间包括逆调节处理站的壁表面，所述壁表面暴露于反应空间。
110.在根据本发明的方法的一个变体中，利用根据本发明的真空处理设备或根据该设备的一个或多于一个实施方案来进行本方法。
111.根据本发明的方法的一个变体包括在步骤d)和步骤e)之间进行步骤i)，步骤i)包括在密封反应空间之后将反应性气体进料至反应空间中，反应气体包含单体气体或由单体气体组成，所述单体气体具有如下特征，根据所述特征，随着表面温度降低，单体气体以增加的聚合速率在表面上聚合。
112.根据本发明的方法的一个变体包括在步骤d)和步骤e)之间进行步骤i)，步骤i)包括在密封反应空间之后将反应性气体进料至反应空间中，反应性气体不包含单体气体或不由单体气体组成，单体气体具有如下特征，根据所述特征，随着表面温度降低，单体气体以增加的聚合速率在表面上聚合。
113.根据本发明的方法和所提及的每个变体都可以与一个或多于一个其他变体组合，如果这种组合是相互兼容的。
114.根据本发明的真空设备和方法最适合用于pvd表面处理(不管是反应性的还是非反应性的)，例如用于溅射层沉积或通过电子束或热蒸发进行的层沉积，用于cvd层沉积，用于从单体出发的聚合物层沉积，这些单体随着表面温度的升高或随着表面温度的降低表现出增加的聚合速率，用于ald。
115.现在应借助于附图进一步说明本发明。
附图说明
116.图1：以最小配置示意并简化根据本发明的真空处理设备的原理，适合于实践根据本发明的方法；图2a：定性地，当调节是加热时，根据本发明的设备的调节站的温度上升随热质量的变化；图2b：定性地，当调节是加热时，根据本发明的设备的处理站的温度下降随热质量的变化；图3：定性地，随着时间的推移，根据本发明的设备中的步进驱动装置的移动；图4：以信号流/功能块表示根据图1的真空处理装置的实施方案；图5：与图4类似地表示根据本发明的真空处理设备的进一步的实施方案；图6：与图4类似地表示根据本发明的真空处理设备的进一步的实施方案；图7：与图4类似地表示根据本发明的真空处理设备的进一步的实施方案；图8：以示意并简化的截面图表示根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中的站(调节站或处理站)，其中工件相对于工件传送装置被相应地移入和移出调节位置和/或移入或移出处理位置；图9：以示意并简化的截面图表示根据本发明的设备的一个实施方案中的站(调节站或处理站)，其中工件通过工件传送装置相应地移入和移出调节位置和/或移入或移出处理位置；图10：以示意并简化的截面图表示根据本发明的设备的一个实施方案中的站(调节站或处理站)，其中通过移动相应站的一部分使工件相应地移入和移出调节位置和/或移入或移出处理位置；图11：示意并简化的根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，工件载体和工件传送装置之间的热隔离；图12：示意并简化的根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，工件和工件载体之间的热隔离；图13：示意并简化的根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中的工件载体；图14：根据图13的工件载体的截面图表示，沿线i-i切割；图15：以简化和示意的截面图表示根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中的调节站；图16：以简化和示意的截面图表示根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中的处理站；图17：以简化和示意的截面图表示根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中用于溅射涂覆的处理站的一部分；图18：以简化和示意的截面图表示根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中利用电感偶联等离子体的处理站的一部分；图19：以简化和示意的截面图表示根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中利用热活化反应性气体的处理站的一部分；图20：以简化和示意表示根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中通向处理站的反应性气体进料；
图21：定量地，在根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中，图20的反应性气体进料处的受控气体流量随时间的变化；图22：简化和示意地截面图表示根据本发明的真空处理设备的一个实施方案中的圆柱形工件传送装置的一部分及其与站的协同；图23：简化和示意地，根据本发明的真空处理设备的一个实施方案的顶视图，其中工件传送装置具有圆盘的形状。
117.根据图1，工件传送装置3位于真空接受器1中。工件5经由负载锁装置(图1中由输入负载锁7i和输出负载锁7o表示)，通过工件传送装置3或通过相应的进一步的传送装置(图1中未显示)被装载和卸载到真空接受器1。步进驱动装置9驱动传送装置3。真空接受器1有泵送口2p，它可以可操作与泵2连接或可操作与泵2连接。
118.偶联到真空接受器1，例如在真空接受器1内，提供站组11(用虚线表示)，它由至少一个调节站13和一个单个处理站15组成。所有一个或多于一个调节站13和一个单个处理站15在工件传送装置3的传送方向w上考虑，相互间隔着等同的距离“a”。工件5同时被工件传送装置3以单步进或多步进的方式逐步传送，同时与站组11的一个或多于一个调节站13和同时与一个单个处理站15分别对齐。由工件传送装置3同时传送且间隔距离“a”的工件5的数量至少等于沿工件传送装置3提供的站13、15的数量。因此，在工件传送装置3的每一次步进移动后，一个工件与调节站13对齐，一个工件与单个处理站15对齐。
119.在工件传送装置3上，工件5分别被保持在工件载体17上。
120.一旦与站组11的至少一个调节站对齐，工件5则通过作用于工件载体17和调节站13之间的调节站驱动器19，相对于调节站13移入调节位置tp，如图1所示。虚线中，与调节站13对齐的工件5和工件载体17被显示为远离调节位置tp，实线中，示意为在调节位置tp。调节后，工件5和工件载体17由调节站驱动器19相对于调节站13移回到远离调节位置tp的位置。
121.在调节站13，工件要么被加热，要么被冷却。
122.根据其中涉及根据本发明的设备的各个应用，可以以不同的方式进行调节。
123.a) 如果调节在真空接受器1的剩余体积r中主要的气氛中进行，工件5在调节位置tp中暴露的调节空间21可以根本不对剩余体积r进行任何密封。
124.b) 在一个实施方案中，利用hg气体(我们也称之为“热传导气体”)使调节空间21中的压力相对于剩余体积r中的压力上升，以改善从工件5表面朝向调节表面14的热传导或从调节表面14朝向工件5表面的热传导。在这种情况下，一方面，向调节空间21提供用于热传导气体hg的气体进料装置65，与hg供应73流动连接。另一方面且在这种情况下，当工件载体17并因此还有工件5处于调节位置tp时，调节站13中的调节空间21被密封。这在图1中由用虚线的密封装置43来示意地示出。
125.由于在后一种情况下，在调节空间21中建立了相对于剩余体积r的压力的超压，这种超压必须在密封装置43处解除调节空间21的密封之前与剩余体积r的压力相平衡。
126.这也可以根据其中涉及根据本发明的设备的各个应用来完成。
127.b1) 如果调节是冷却或者如果调节是加热，但没有气体从工件5中脱气(这将以不期望的方式污染剩余体积r中的气氛)，可以通过打开密封装置43(即解除调节空间21的密封)并直接将超压平衡到剩余体积r中来平衡所提及的压力。剩余体积r由泵2泵抽，泵2与泵
送口2p流动连通。因此，将密封的调节空间21向剩余体积r快速且张大的打开，并从而建立流动阻力可忽略不计或流动阻力最小化的流动连接，导致非常快速的、类似于爆破的压力平衡，使得出于调节目的，实际地可利用其中工件载体17处于调节位置tp的全部调节时间跨度。关于这种平衡方法，我们参考与本技术申请人相同的申请人的wo2016/091927。
128.b2) 尤其是如果调节是加热且气态物质从工件5中脱气，这样的气态物质可能会破坏剩余体积r中的气氛。在这种情况下，调节空间21被流动阻力可忽略或流动阻力最小化的流动连接张大的打开，通过将密封装置43打开到密封的辅助外壳44，如图1的虚线所示。辅助外壳44由泵40泵抽，如图1的虚线所示。辅助外壳44提供有通向泵40的大直径泵送口，允许快速泵抽调节空间21和辅助外壳44的密封剩余体积r44的组合体积。只有在泵抽了所提及的组合体积后，剩余体积r44和剩余体积r之间的辅助密封装置46才会打开，而带有工件5的工件载体17才从调节空间21中移除。辅助密封装置46在图1中以虚线示意和简化表示。
129.b3) 加压密封的调节空间21和剩余体积r中的压力平衡是通过向调节站13的泵送口25p并直接向调节空间21提供泵25来进行的，这是申请人目前实践的解决方案。
130.在任何情况下，站组11的单个处理站15在传送方向w上考虑都直接跟在调节站13后面，或者跟在多于一个调节站13的最后一个站后面。
131.一旦与站组11的一个单个处理站15对齐，工件5就通过在工件载体17和单个处理站15之间作用的处理站驱动器27，相对于单个处理站13移入处理位置dp，如图1中示意的示出。在虚线中，与单个处理站15对齐的工件5和工件载体17被显示为远离处理位置dp，在实线中，示意为在处理位置dp。处理后，工件5和工件载体17通过处理站驱动器27移回远离处理位置dp的位置。
132.如上所提及的，处理站15可以是任何类型通过真空工艺处理工件表面的站。
133.在图1中，单个处理站15以单个处理站为例，向其进料反应性气体rg，并向反应性气体供应或从反应性气体移除热能，如39处示意示出。
134.在图1所示的实施方案中，每当工件载体17处于工件5位于处理位置dp的位置时，反应空间29就会被密封，如通过图1中密封装置31所示意示出。
135.在这种情况下，处理站15具有可能与泵33连接或与泵33连接的泵送口33p。
136.气体进料装置35与含有反应性气体rg的供应37气体流动连接。与单个处理站15的反应空间29操作性偶联的热能来源或热能汇39向反应空间29提供热能或相应地从反应空间29移除热能，这取决于供应给反应空间29的反应性气体。
137.如果反应空间29中的温度高于待处理(例如待通过沉积材料进行涂覆，材料包括在密封的反应空间29内使反应性气体rg反应产生的材料)工件5表面的期望表面温度tsd，那么调节站13中的调节就是冷却，且调节站13包括具有调节表面14的冷却器装置。
138.如果反应空间29中的温度低于工件5表面的期望表面温度tsd(例如待通过沉积材料进行涂覆，材料包括在密封的反应空间29内使反应性气体rg反应产生的材料)，那么调节站13中的调节就是加热，且调节站13包括具有调节表面14的加热器装置。
139.在一些应用中，一方面期望改善表面处理的特性，例如通过调节实现的工件5表面的层沉积，而另一方面希望避免在其他表面，特别是在反应空间29周围和暴露于反应空间29的表面上的这种改善。如果通过在调节站13中对工件5的调节实现了例如工件表面层材
料沉积速率的增加，那么应该避免在所提及的其他表面上的这种层材料沉积速率的增加。如图1中代表单个处理站15的图块示意性所示，在这种情况下，处理站15包括逆调节装置，即如果调节是加热，则逆调节装置是冷却器装置，如果调节是冷却，则逆调节装置是加热器装置，如逆调节装置18和逆调节表面20示意性所示。
140.工件5表面的热行为，首先在站组11的至少一个调节站13中，然后在直接后续的单个处理站15中，这取决于工件5的热质量m，包括与工件5热紧密偶联的热质量，即可能的工件载体17的热质量和可能的工件传送装置3的热质量。
141.图2a启发式并定性地显示了在单个调节站13调节期间，热质量m随时间t变化的热行为，且在这种情况下，工件5的表面应调节至期望的温度tsd，该温度高于该表面在单个处理站15中暴露于处理时将暴露的温度tr。例如，如果进料至处理站15的反应性气体rg是单体气体，随着表面温度的升高，它以增加的聚合速率在表面上的聚合，则可发生这种情况。
142.根据图2a，工件5表面温度ts从其进入调节站13时的温度to开始，向期望的表面温度tsd上升，这是在单个处理站15中改进处理所期望的，与热质量mx有关，其中在图2a中以下是有效的：m1《m2《m3。
143.考虑到从调节站13向单个处理站15传送和传送进入单个处理站15过程中可能出现的热损失，调节期间由表面温度ts实现的温度tet通常被选择为高于在单个处理站15中进行表面处理的期望表面温度tsd。
144.从图2a的表示出发，图2b再次启发式并定性显示了单个处理站15中表面温度ts的过程。从初始表面温度tsi开始，温度ts向温度tr下降，且从而可能下降到低于期望的表面温度tsd，tsi取决于调节站13中实现的温度tet以及从调节站13向处理站15传送和传送进入处理站15期间可能的热损失。tr是工件5的表面在反应空间29中所暴露的温度。因此，还必须考虑到，工件5在单个处理站15中暴露于处理的时间越长，这种处理的结果就越可能影响工件5主要表面的主要温度。例如，当涂层或层在工件5的表面沉积得越来越厚时，瞬间暴露于层沉积的表面是已经沉积层材料的表面。这个瞬间主要的工件表面的温度可能会变得比工件表面的温度ts低，且也比期望的表面温度tsd低。
145.请注意，根据图2a和2b所做的考虑也类似地对于tsd低于tr的有效。
146.着眼于图1及其解释，必须考虑到根据本发明的设备和方法的吞吐率，如图3示意所示，只取决于工件传送装置3的静止阶段ss和传送阶段conv.的恒定周期p的长度，及因此步进驱动装置9的步进重复频率。如果每个工件载体17在传送方向上移动到下一个站13或15是通过工件传送带装置3的每个单个步进来进行的，那么这是有效的。如果工件载体从一个站13或15移动到下一个站13或15是通过大于1个的工件传送装置3的步进数量来进行的，那么吞吐率变得取决于所提及的周期长度和所提及的数量。
147.考虑到这一事实以及根据图2a和2b的热行为，我们可以得出结论：i. 分别在调节站13和单个处理站15中的等同的调节和处理时间跨度应当短，以实现高吞吐率，因为这些时间跨度决定了周期p的长度，考虑到传送阶段conv.的长度对于步进驱动装置来说可能可以忽略不计；ii. 在较短的处理时间跨度内，对工件表面产生的处理效果(例如沉积涂层的厚度)是小的，并且工件5主要表面的温度保持在期望温度tsd附近；
iii. 为了实现短的调节时间跨度，热质量m应该小。这是通过工件5与工件载体17的小热偶联、工件载体17本身的小热质量、工件载体17与工件传送装置3的部件的小热偶联来实现的。
148.在图4中，图1所示设备的最小站配置通过信号流/功能框图以甚至更示意和简化的方式表示，并仅仅显示了工件5向站组11的一个调节站13和随后的单个处理站15步进传送并通过的顺序。这种表示使得正确理解以下图中所示的根据本发明的设备和方法的实施方案的表示，并在理解图1的情况下，根据它们各自的更详细的实现形式进行总结。
149.根据上文提及的结论i.至iii.，在根据图1和4的一个站组11中的一个调节站13和一个单个处理站15可能无法实现期望的处理效果，例如期望的涂层厚度。
150.根据图5的表示，在根据本发明的设备和方法的一个实施方案中，通过提供多于一个站组11，如111、112、......11n所示，在传送方向w上由工件传送装置3和步进驱动装置9一个接一个地服务，从输入负载锁到输出负载锁7i、7o (如图1)，实现了保持高生产率，达到任何期望程度的处理效果，例如通过在预调节表面上的处理实际上沉积的任何期望厚度的涂层。吞吐率保持不变，因为仅由步进驱动装置9的步进重复频率和将工件载体17从一个站移动到下一个站而建立的步数决定。
151.尽管根据图5的实施方案可以通过在所有站组11的所有单个处理站15上进行提供相同的真空表面处理工艺来实现达到期望的处理效果，例如施加在工件5上的涂层的期望厚度，但通过该实施方案，另外或替代以期望的整体处理效果为目标，可以进行不同的处理工艺，例如只要单个站调节时间跨度τ
t
和单个站处理时间跨度τd等同(参见图3)，就可以在工件5上施加不同材料和/或不同特性的层堆叠。这是通过分别改变多于一个站组111、112、11n中的一些的单个处理站15的真空处理工艺来完成的，且也可能通过多于一个站组111、112、...11n中各单个处理站15之前的调节站13来调整调节。
152.在一个或多于一个站组11之前和/或之间和/或之后，可以提供进一步的真空处理站，例如脱气站或蚀刻站，这些站不是站组11的成员，而是在站组的单个处理站15后面，且在图中没有显示。
153.在另一个实施方案中，在图6中以类似于图4的表示展示，通过在第一个循环且在一个站组11内，将工件5从调节站13传递到单个处理站15，由(3,9)a表示，然后通过颠倒步进驱动装置9的驱动方向，颠倒工件传送装置3的传送方向w (由(3,9)
ai
示意示出)，以将各工件载体17上的工件传送回调节站13，来实现工件5的表面处理的期望效果(例如在工件5上涂覆期望的层厚度)。这些循环可以根据需要经常重复，以达到期望的最终处理效果，例如涂层的厚度。在本实施方案中，工件传送装置3通过区别的向前/向后传送器和步进驱动器为调节站13和处理站15服务，然而第一次将工件5连同各自的工件载体17进料至调节站13，和最终将经处理的工件5从单个处理站15中取出，由区别的传送器和步进驱动器(3,9)
b进
和(3,9)
b出
进行，它们分别向调节站13和从单个处理站15单方向运行。
154.尽管根据图6的实施方案可以相对于根据图5的实施方案减少设备的占地面积，但应该记住，根据图6的实施方案的吞吐率会由重复循环的数量而降低。只有在所有站13、15都由工件5的单向流服务的设备或方法中，吞吐量才与站13、15的数量无关。
155.取决于热质量m，单个调节站13中的调节时间跨度τ
t
可能不足以达到期望的温度tsd。
156.在这种情况下，在站组11或站组11中的一个中，两个或多于两个调节站13可能在一个单个处理站15之前。这在图7中显示，其表示与图4-6中类似。
157.请注意，在单个处理站15之前的多于一个调节站13中的每一个的调节时间跨度是等同的，并且等于一个或多于一个站组11的单个处理站15的处理时间跨度。
158.总结通过根据本发明的真空处理设备可以实现的过程，该设备包括多于一个站组11：
•
所有站组11具有等同数量的调节站13，通常每个站组进行等同的调节结果，且站组11的所有单个处理站15进行等同的真空表面处理：结果是随着时间的推移基本均匀的表面处理，例如沿其厚度范围基本均匀特性的层。
159.•
至少一些站组11有等同或不同数量的调节站13，通常每个站组11进行不同的调节结果，且站组11的所有单个处理站15进行等同的真空表面处理：结果是随着时间的推移而结构化的表面处理，例如层材料沿其厚度范围具有结构化特性的层。
160.•
站组11具有等同或不同数量的调节站13，通常每个站组11进行不同或等同的调节结果，且站组11中至少一些单个处理站15进行相互不同的真空表面处理：结果是随着时间的推移而结构化的表面处理，例如沿着堆叠的厚度范围具有不同特性或不同材料的子层的堆叠。
161.在调节站13或处理站15或两个站的一个实施方案中，通过将工件载体17远离和朝向工件传送装置3移动，而使带工件5的工件载体17垂直于传送方向w，相对于各个站移入和移出调节位置tp，或相应地移入和移出处理位置dp。图8示意性地展示了这样的实施方案。对于那些与图1的上下文中已经提及的部件起到等同功能的部件，图8中使用了等同的参考编号。
162.工件5与工件载体17由工件传送装置3传送到阀件41上，该阀件可以与工件载体17整合。如果调节空间21或相应地反应空间29被密封，根据图8的实施方案所示的阀件41才是必要的，如将被提及的。一旦与各个调节站或单个处理站13/15静止对齐，调节站驱动器19或相应的处理站驱动器27(二者均提及为19/27)则将阀件41与工件载体17和工件5一起抬升到调节或相应地处理位置tp/dp。因此，阀件41通过密封装置43将反应空间29(如果要密封)和相应地调节空间29(如果要密封)密封。阀件41、工件载体17和工件5以虚线表示在抬升的位置上。此外，气体进料装置35/65(在调节站13和单个处理站15中是可选的)、热能来源或汇39(在处理站15中是可选的而在调节站13中没有提供)、泵送口25p和33p以及各自的泵25和33(在调节站13和单个处理站15中是可选的)，都以虚线画出。反应空间29的密封(如果有必要)和调节空间21的密封(如果有必要)，在一些应用中也可以在工件5的外围和各自的站13/15之间实现(未显示)。在这种情况下，阀件41可能会被省略。
163.在图9中，根据本发明的真空处理设备和方法的进一步的实施方案以类似于图8的表示展示。因为工件载体17一旦同时与站组11的至少一个调节站13和单个处理站15对齐，就可以同时被带入调节位置tp和相应的处理位置dp，带有工件5的工件载体17相对于各个站13/15的移动由工件传送装置3的各个移动来完成，或者至少包括工件传送装置3的各个移动。与图8相反，在图9中，工件传送装置3、工件载体17和工件5抬升前的位置以虚线表示。反应空间29的密封(如果有必要)和调节空间21的密封(如果有必要)经由密封装置43在工件传送装置3之间建立，如图9所示，或在工件载体17之间(图中未显示)或在工件5的外围
(图中未显示)和各个站13/15之间建立。
164.根据本发明的真空处理设备和方法的进一步的实施方案在图10中展示，其表示与图8和图9类似。在这里，工件载体17以及因此的工件5相对于各站13/15的移动包括各站13/15的至少一部分的移动或由各站13/15的至少一部分的移动来进行。调节站13或相应地单个处理站15的一部分(13/15)b向工件传送装置3上的框45移动。框45相对于工件传送装置3可移动，由弹簧装置47偏压，方向与传送方向w垂直。调节站13或相应地单个处理站15的一部分(13/15)b(如果必要)经由第一密封装置43b接触框45，并且(如果必要)经由密封装置43a推动框45接触调节站13或相应地单个处理站15的第二部分(13/15)a。因此，当工件载体17和因此的工件5处于调节位置tp或相应的处理位置dp时，调节空间21(如果要密封)变得密封，和/或相应地，反应空间29(如果要密封)变得密封。
165.如上所提及的，通过将等同的处理时间跨度τd和调节时间跨度τ
t
定制到尽可能短，可以大幅提高吞吐率。而处理工件5表面(例如在工件5上沉积期望厚度的涂层)的总体时间跨度可以通过让工件通过相应数量的站组11来细分为较短的处理时间跨度，而将工件5的表面调节至期望温度tsd的总体时间跨度可以通过在站组11提供相应数量的连续调节站来细分，具有分别缩短的调节时间跨度，在一个或多于一个后续调节站13中对工件5的表面进行调节的时间跨度取决于热质量m。
166.图11示意并简化展示了带有工件载体17和工件5的工件传送装置3的一部分，其中实现了减少热质量m (即工件和与工件5一起调节的装备的热质量)的第一种方法。因此，如图11中示意性地显示，通过热隔离相互接触区域52，工件载体17以低热偶联的方式偶联并保持在工件传送装置3上。本领域技术人员完全知道，在工件载体17和工件传送装置3之间建立低热偶联可以许多不同的方式实现，如通过小的相互接触区域、通过间隙相互分离等。
167.图12示意并简化展示了带有工件载体17和工件5的工件传送装置3的一部分，其中实现了减少热质量m的第二种方法。这里，工件载体17低热偶联到工件5，如示意性地由热隔离接触区域51表示的。本领域技术人员完全知道，在工件载体17和工件5之间建立低热偶联可以许多不同的方式实现，如通过非常小的相互接触区域、通过间隙相互分离等。
168.减少热质量m的进一步有效的第三种方法是减少工件载体17的质量。
169.根据图13和14，这是通过将工件载体17提供为膜样薄板54来实现的，它可以是金属的，例如铝。图13示意性地展示了这样的工件载体17的顶视图，它可以提供在根据本发明的真空处理设备和方法的所有实施方案(例如根据图8至10的实施方案)中。例如，图13中所示的工件载体17被构造为承载以虚线表示的方形盘状的工件5。为了进一步减少工件载体17的热质量，除了将其制成膜样薄板54外，如图14所示(该图是图13的工件载体17的沿线i-i的截面表示)，工件载体17的范围的主要部分由贯穿开口53实现。根据图13和图14的实施方案是框形的，具有中央贯穿开口53和可能的外围贯穿开口53p，以虚线表示(在图14中没有显示)。框形的工件载体17一方面通过传送钩55被保持在工件传送装置3中，另一方面通过工件钩57保持工件5。请注意，在本实施方案中，工件载体17经由传送钩55与工件传送装置3(图13和14中未显示)松散地热偶联，并且还经由工件钩57与工件5松散地热偶联。因此，根据图11和12的方法也适用于图13和14的实施方案。
170.同样以方形工件5示例，根据图13和14的工件载体17可成型为用于任何形状的工件5的形状，特别是盘形工件、圆盘形工件，例如用于晶圆、光学镜片等。
171.根据图11至14所示的原理，通过构想工件传送装置3、工件载体17和工件5之间的相互连接，达到工件预定表面温度的调节时间跨度τ
t
变得实际上只取决于工件5本身的热质量，允许建立最短的可能的调节时间跨度τ
t
及因此非常高的吞吐率。
172.图15示意并简化展示了调节站13目前实践的一个实施方案，具有一些目前没有实践的附加特征。该实施方案基于图8中所示例的调节站13的更通用的实施方案，特别是关于密封调节空间21和将工件5移入和移出调节位置tp。调节站13的墙59具有其内表面作为调节表面14暴露于调节空间21，提供有通道系统61用于液体或气态加热或冷却调节流体。通道系统61由供应管线63
进
和63
出
进料液体或气体加热或冷却调节流体。如图15所示，每当阀件41处于工件5位于调节位置tp的位置时，调节空间21被密封装置43密封。工件载体17被构建为如图13和图14上下文所主要提及的。如果期望将工件5的两侧都暴露于调节空间21，则工件载体17上提供有外围贯穿开口53p。此外，阀件41也可以提供由供应管线63b
进
和63b
出
供应的通道系统61b。
173.为了增加从暴露于调节空间21的壁59的调节表面14以及可能的14`传给工件5的热量，或者反过来，通过泵25(见图1)将密封的调节空间21中的压力增加高于在真空接受器1中建立的真空压力。这通过提供在调节空间21中分配的气体进料装置65和通过将hg气体(例如氦气、氢气或氩气)进料至密封的调节空间21来进行来实现，由控制阀67控制。
174.为了仅增加所提及的从工件5传出或传入的热量，通过hg气体的静态缓冲在调节空间21中建立增加的压力，并在调节空间2的密封失效之前如图1中所示通过泵25排放或泵抽这种超压就足够了。
175.然而，如图15所示例，目前没有实践但在一些应用中可能期望，hg气体还可以作为相对于工件5的热汇或热源加以利用。为此，在被分配到密封调节空间21之前，hg气体可以在气体调节单元69中被加热或可以被冷却。
176.在这种情况下，预热或预冷的气体hg沿工件5的一个表面，或在图15的实施方案中沿工件5的上表面和下表面循环，并在工件5的各表面上增加各自的调节效果。在进一步的可能期望的实施方案中，也在图15的实施方案中示例，hg气体可以再循环，即泵25经由控制阀71将hg气体进料回到气体调节单元69进行再加热或再冷却。然后，气体调节单元69可以被供应来自hg供应73中的新鲜hg气体和/或经由控制阀75排放。
177.在一些实施方案中，面向工件载体17的壁59的加热或冷却的调节表面14,14`或可能的阀件41与工件载体17间隔距离d，对于距离d，有效的是：0.1 mm ≤ d ≤ 30mm，或甚至0.1mm ≤ d ≤ 5 mm。
178.对于如图15所示像膜的板状并呈现出两个相对的延伸表面的工件5，距离d如图15所示。
179.基于图1中的通用表示，图16示意并简化了单个处理站15的一个实施方案。因此，在反应空间29内(在图16的实施方案中是密封的)将工件5移入和移出处理位置dp的方式，以及每当工件5处于处理位置dp时建立反应空间29的这种密封的方式仅以基本表示显示，并可如图8、9、10和15所示实现。在图16的实施方案中，来自含有反应性气体rg的供应37中的反应性气体rg经由控制阀装置38进料至反应空间29中。在反应空间29中，反应性气体rg发生反应，其中热能可以通过热能来源或热能汇39向反应空间29供应或从反应空间29中移
除。
180.在图16的实施方案中，包含经反应的反应性气体的涂层或层材料沉积在工件5的表面，该表面已在一个或多于一个前面的调节站13中调节至涂层沉积期望的温度tsd。
181.为了避免单个处理站15中暴露于反应空间29的表面区域与单个处理站15中的工件5的预调节表面进行等同处理，在图16的实施方案中，这些表面区域通过逆调节装置81进行逆调节。
182.因此，如果在一个或多于一个前面的调节站13中对待处理工件5的表面进行调节是加热，那么在单个处理站15中通过逆调节装置81进行的相应逆调节就是冷却。如图16示意地示出，逆调节装置81可以包含沿着那些暴露于反应空间29的表面的逆调节通道系统83，这些表面不应与工件5的表面等同处理，例如根据图16的实施方案被涂覆。用于加热或冷却逆调节液体或气体介质的逆调节通道系统83由管线85
进
、85
出
供应。
183.图17至19以最示意、简化并基于图16的通用表示，展示了如可在各个站组11中提供的单个处理站15的进一步实例。图17至19只展示了处理站15的一部分。
184.根据图17的实施方案，处理站15是磁控管溅射沉积站，包括靶标87。如果进行反应性溅射，反应性气体rg通过磁控管溅射源的等离子体pl反应。单个处理站15中不应与工件5的调节表面等同涂覆的表面区域配备逆调节装置81，该装置包括冷却器装置或加热器装置，例如通过逆调节液体或气态流体的逆调节通道83实现。
185.根据图18，rf感应线圈89在单个处理站15的反应空间29中产生了感应偶联等离子体pl。感应线圈89通过真空严密外壳90与反应空间29中的真空气氛隔开。将反应性气体rg进料至反应空间29。暴露于反应空间29的真空严密外壳90的表面区域通过逆调节装置81(加热器装置或冷却器装置)进行逆调节，例如通过逆调节液体或气态流体的逆调节通道83实现。
186.在根据图19的单个处理站15中，反应性气体rg(例如单体气体)被作为热能来源的加热器装置91活化，如图1中的参考编号39所提及的，并在工件5的调节表面的表面上聚合。沉积站15中不应与工件5的调节表面等同涂覆的表面区域配备了逆调节装置81。加热器装置91由用于液体或气态加热介质的通道系统93示例，由管线95
进
和95
出
供应。逆调节装置81例如通过逆调节液体或气态流体的逆调节通道83实现。
187.在待处理表面期望的温度下对工件表面进行真空处理的装置和方法，可以实际应用于任何真空处理或真空加工工件表面的技术，例如，pvd、cvd、pecvd、ald、聚合物涂覆等。
188.正如我们已提及的，在单个处理站15进行表面处理(例如涂层沉积)可以实现很短的时间跨度，这是因为即通过将各个工件连续暴露于多于一个处理站组11(每个具有单个处理站15)仍然可以达到期望的处理结果或效果(例如期望的涂层厚度)的事实。因此，在单个处理站15的处理实际上是相对于工件5表面期望的最终处理的部分处理。
189.因为在至少一个调节站13处待调节的热质量m实际上被最小化至工件的热质量，而且热质量掌控了在给定调节功率下的调节时间跨度，且在进入站组11的一个处理站15之前的最终调节可以由提供这样的站组11中连续调节站13实现，因此进行每个部分调节可以实现每个相应站13/15非常短的调节和处理时间跨度，以及因此非常高的吞吐率。
190.在根据本发明的设备和方法的一个实施方案中，如图20示意并简化地所示，确保了单个处理站15中反应性气体(如果使用的话)的恒定可用性。反应性气体rg从至少两个供
应源97a和97b进料至处理站15。经由控制阀99a和99b，供应源97a和97b的输出经由共同的输入管线100引向单个处理站15的反应空间29。如图21定性地所示，来自供应源(例如97a)的气体供应sa一旦接近空白，就通过控制阀99a以受控方式减少，且同时来自满供应源97b的供应sb通过控制阀99b以受控方式增加，以这样的方式使得通向处理站15的气体供应s15保持恒定。因此控制阀99a和99b相互依赖由阀控制单元102控制。
191.因此，确保了单个处理站15的反应性气体rg的持续恒定可用性。
192.在图1中，工件传送装置3被显示为线性工件传送装置，例如，通过带类型工件传送装置实现，或者除此之外或代替地，通过处理机器人链或单个处理机器人实现。
193.为了显示根据本发明的真空处理设备和方法可以用多种类型的工件传送装置3实现，只要它们由所述的步进驱动装置9驱动，图22示意并简化展示了根据本发明的真空处理设备和方法的一个实施方案，其中工件传送装置3限定了围绕中心轴a的旋转表面。在图22示例的实施方案中，旋转的表面是圆柱形表面。此外，图22中所示的实施方案(作为实例)基于图8中所示的实施方案。阀件41沿着圆柱形工件传送装置3c的圆柱形壁104布置。步进驱动装置9使圆柱形工件传送装置围绕中心轴a逐步旋转，使得阀件41以及其带有的工件载体17和工件(图22中未显示)同时与调节站13和相应地单个处理站15对齐，在图22中通常用13/15提及。调节站驱动器19和处理站驱动器27(在图22中通常用19/27来提及)，相对于中心轴a在径向上作用在阀件41上。可以提供多于一个具有各自径向作用的驱动器19/27的阀件系统和相应的站13/15，在中心轴a的方向上错开。
194.图23示意并简化展示了根据本发明的真空处理设备和方法的一个实施方案，如目前实践的。它基于与本技术相同的申请人在wo 2010/105967中所教导的机器平台。工件传送装置包括圆柱形真空接受器1内的圆盘3d。替代圆盘3d，工件传送装置3可成型为环。
195.工件传送装置3d由步进驱动装置9围绕中心轴ad逐步驱动，使得沿围绕轴ad的同轴圆和沿圆盘3d的外围停留的工件载体(图23中未显示)同时与各站组11的至少一个调节站13和单个处理站15对齐。在图23所示的实施方案中，每个站组11只包括一个调节站13。然而，在基于图23的实施方案的其他实施方案中，依赖于根据本发明的设备和方法的具体应用，一个或多于一个站组11可以包括多于一个且可能是不同数量的调节站13。
196.工件在各个工件载体(图23中未显示)上装载和卸载，例如经由双向的装载锁站108，如箭头l和ul所示。圆盘形的工件传送装置3d由步进驱动装置9在作为传送方向w的一个旋转方向上逐步旋转。站110是工件在经由双向装载锁站108卸载之前经过的最后一个站，可以是具体应用中需要的任何类型的真空处理站，或者可以省略。
197.总结起来可以说：期望将工件表面于期望表面温度下暴露于真空处理。根据本发明，这通过在远离处理站中的真空处理并直接位于其上游的至少一个调节站中对所提及的表面进行调节来实现。
198.因为如果真空处理过程本身将所提及的表面暴露于期望的表面温度下，就不需要调节，通过以这样的方式所提及的调节工件表面的温度，建立了使得该表面进入处理站时，具有与处理过程期间表面暴露的温度相差预定的、期望的温度差或温度量的表面温度。
199.当工件表面进入处理站的期望温度与该表面在处理过程期间将暴露的温度至少相差50℃，且甚至至少100℃的温度量时，提供所述调节设施则是特别合理的。如果其进入
处理站时表面温度与该表面在处理过程期间暴露的温度过于相似，那么关于表面的处理特性的结果将不会与不调节实现的那些特性有实质性的差别，且因此提供所述的调节设施是稍微不合理的。