(57)【要約】方法、コーティング装置及びプロセスアレンジメントに関する。種々の実施形態によれば。方法（１００）は以下のステップを含む。コーティング領域（８０３）内及び収集領域（８０５）内に真空を生成するステップ；  コーティング領域（８０３）を通り抜けて収集領域（８０５）内へ向かう第１主伝播方向（１０２ｅ）で固体粒子を放出するステップ；コーティング領域（８０３）内へ向けて第２主伝播方向（１０４ｅ）でコーティング材料を蒸発させるステップであって、第１主伝播方向（１０２ｅ）と第２主伝播方向（１０４ｅ）とは、コーティング材料が収集領域（８０５）のそばを通過して蒸発するように、相互にある角度で延在する、ステップ。
2019505684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティング領域内及び収集領域内に真空を生成するステップと、
前記コーティング領域を通り抜けて前記収集領域内へ向かう第１主伝播方向で固体粒子を放出するステップと、
前記コーティング領域内へ向けて第２主伝播方向でコーティング材料を蒸発させるステップであって、
前記第１主伝播方向と前記第２主伝播方向とは、コーティング材料が収集領域のそばを通過して蒸発するように、相互にある角度で延在する、ステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記コーティング領域を横断した後に、前記固体粒子を、前記収集領域において、収集装置及び／又は基板を用いて収集するステップ、
をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記固体粒子を放出する間、真空より大きい圧力を有する領域と前記収集領域との間で前記固体粒子を移送するステップ、
をさらに含む、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記コーティング領域を通り抜けて前記収集領域内へ向かう前記第１主伝播方向で放出領域から外へ前記固体粒子を放出する間、真空より大きい圧力を有する領域と前記放出領域との間で前記固体粒子を移送するステップ、
をさらに含む、請求項１乃至３いずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記固体粒子は前記コーティング領域内においてコーティング材料でコーティングされる、
請求項１乃至３いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記固体粒子を放出するステップ及び／又は前記コーティング材料を蒸発させるステップは、１つの電子ビーム源又は複数の電子ビーム源を用いて行われる、
請求項１乃至３いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
コーティング領域及び収集領域を有する真空チャンバと、
前記コーティング領域を通り抜けて前記収集領域内へ向かう第１主伝播方向で固体粒子を放出するように構成された固体粒子源と、
前記コーティング領域内へ向かう第２主伝播方向でコーティング材料を蒸発させる材料蒸気源と、を備え、
前記第１主伝播方向と前記第２主伝播方向とは、前記材料蒸気源が前記コーティング材料を前記収集領域のそばを通過して蒸発するように、相互にある角度において延在する、
プロセスアレンジメント。
【請求項８】
前記収集領域内に延在する収集装置及び／又は基板移送装置、
をさらに備える、請求項７記載のプロセスアレンジメント。
【請求項９】
前記収集装置は、前記固体粒子の移送のために前記真空チャンバの外側の領域に設けられている、
請求項８記載のプロセスアレンジメント。
【請求項１０】
前記固体粒子源は、前記コーティング領域に放出されるべき前記固体粒子を前記真空チャンバの外側の領域から移送するために設けられている、
請求項７乃至９いずれか１項記載のプロセスアレンジメント。
【請求項１１】
前記固体粒子源及び前記材料蒸気源は、１つの共通の電子ビーム源を有するか、又は
前記固体粒子源及び前記材料蒸気源はそれぞれ少なくとも１つの電子ビーム源を有する、
請求項７乃至９いずれか１項記載のプロセスアレンジメント。
【請求項１２】
真空チャンバ内に真空を生成するステップと、
前記真空チャンバ内に及び／又は前記真空チャンバ外に、真空分離を生じさせるスクリューコンベヤを用いて、固体粒子を移送するステップと、
を含む、方法。
【請求項１３】
固体粒子を収容する領域を有する容器と、
前記容器及び／又は前記領域を照射するための少なくとも１つの電子ビーム源と、
前記容器に固体粒子を供給するための、回転可能に支持された、真空分離を生じさせるスクリューコンベヤと、
を備える、固体粒子源。
【請求項１４】
真空チャンバと、前記真空チャンバ内に及び／又は外に固体粒子を移送するための移送装置とを備え、
前記移送装置は、
前記真空チャンバのチャンバ壁を通り抜けて延在する移送チャネルと、
前記移送チャネル内に配置され、回動可能に支持されたスクリューコンベヤであって、真空分離を生じさせるためのガス分離ギャップを形成するスクリューコンベヤと、を有する、
プロセスアレンジメント。
【請求項１５】
以下の少なくともいずれかが異なる２つの領域を提供するステップであって、
ガス圧がほぼ１桁以上異なるか、及び／又は化学気体組成が異なる、ステップと、
前記２つの領域の間で真空分離を生じさせるスクリューコンベヤを用いて、前記２つの領域間で固体粒子を移送するステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方法、コーティング装置及びプロセスアレンジメント（Prozessieranordnung）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、表面は、例えばそれらの物理的及び／又は化学的性質を変化させて機能化するためにコーティングされることができる。電池の分野では、高容量又は高イオン蓄積能力（Einlagerungsvermoegens）を保証するために、例示的には活物材料の層が使用されることができる。例えば、リチウムイオンバッテリの電極は、リチウムイオンの沈着（インターカレーション）を促進するために、所定の層厚で可能な限り高活性の表面を有する活性材料でコーティングされる。燃料電池の分野においては、導電性、触媒効果、ガス透過率による微細分布の度合い及び／又は疎水性を向上させるために、ガス拡散層（所謂、ガス拡散層（ＧＤＬ）又はＭＰＬ（微細多孔層））がコーティングされることができる。
【０００３】
通常、固体粒子は、表面を機能化するために用いられることができる。例えば固体粒子を用いて、耐摩耗性又は化学的耐性等を向上させる表面保護が達成されることができる。あるいは、固体粒子を用いて、活性表面及び／又は化学反応性を向上させる、表面活性化が達成されることができる。例えば、固体粒子を用いて、多孔質層を生成することができる。
【０００４】
処理されるべき又はコーティングされるべき表面上に固体粒子を塗布するために、達成されるべき表面又は層厚に応じて、種々の方法が知られている。しばしば、固体粒子は、湿式化学的に又は機械的に結合剤と混ぜ合わせられる。例えばスプレー、スロットダイコーティング、スクリーン印刷又は所謂スピンコーティングによって表面に塗布され、後のプロセスで乾燥される。結合剤に基づくコーティング（湿式化学コーティング）は、低コストで非常に高いスループットを可能にし、従って、特に経済的であり、大規模な工業生産に適している。処理された固体粒子は、それ自体が機能材料から成ることができるか又は、それ自体がそのためのキャリアであることができる（即ち、それらは機能材料でコーティングされていることができる）。例えば、固体粒子はそれ自体が、例えばそれらの物理及び／又は化学的特性を変化させるために、コーティングによって同様に機能化されることができる。あるいは又はさらに、例えば化学的保護のために、機能材料自体をコーティングすることが必要でもよい。固体粒子自体のコーティングは、湿式化学コーティングの前に行わなければならない。
【０００５】
固体粒子をコーティングするために従来適用されてきた方法は、湿式化学コーティングと比較すると、いずれにしてもより大きいコストで顕著に低いスループットを有する。さらに、固体粒子がコーティングの際に相互にくっついてクラスターを形成し、これらがもはや処理されることができず、結果として固体粒子材料を汚染すること防止するために、追加の措置が必要になる。例えば、固体粒子をコーティングするために、従来は、特に時間を要する、所謂カソードスパッタリング又は自由落下流動層造粒装置コーティングが、用いられてきた。この低いスループットを補償するために、多数のコーティング装置が設けられなければならず、設置面積、調達コスト、保守及び人件費を増加させる。
【０００６】
従って、固体粒子のコーティングは、大規模な工業生産において経済的な制限を上回りうる、大きなコスト要因となる。例えば、大規模な工業生産において、数百キログラムの固体粒子が生産装置ごとに使用されると、そのコーティング自体もまた、複数の生産装置を必要としうる。
【発明の概要】
【０００７】
種々の実施形態によれば、固体粒子のコーティングの際に、例示的には、より高いスループットを提供する方法、コーティング装置及びプロセスアレンジメントが提供される。
【０００８】
例示的には、電子ビームに基づく固体粒子のコーティングは、真空中で行われる従来の方法と比較すると、スループットが向上し、コストが抑えられる。例示的には、電子ビーム銃は費用対効果的に大きな電気出力を提供して、大量の蒸気を生成することと、大量の固体粒子を真空中に放出することの両方を可能にし、このようにして、これらの粒子が材料蒸気によってコーティングされる。固体粒子は、例えば湿式化学的コーティング方法によるコーティングの後に、機能化されるべき表面上に塗布されることができる。
【０００９】
種々の実施形態によれば、固体粒子を移送するための移送装置が設けられ、これは例示的には、固体粒子を高いスループットで真空中へと搬入し、又はそこから外へと搬出することを可能にし、その際、十分に高いガス分離（真空分離）を提供する。例示的には、固体粒子移送装置は、固体粒子を真空中へ又はそこから外へ移送する間に、周辺との過大なガス交換が行われるのを防止する。例えば、ガス交換は、ポンプアレンジメントによって提供されている又はされることができる、真空にかかるポンピング能力よりも小さくてもよい。
【００１０】
種々の実施形態によれば、方法は、以下を含むことができる。：コーティング領域内及び収集領域内に真空を生成するステップと、コーティング領域を通り抜けて（durch den Beschichtungsbereich  hindurch）収集領域内へ第１主伝播方向で固体粒子を放出するステップと、コーティング領域内へ向けて第２主伝播方向でコーティング材料（蒸発材料とも称される。）を蒸発させるステップであって、第１主伝播方向及び第２主伝播方向は、コーティング材料が収集領域のそばを通過して（an dem Auffang bereich vorbei）蒸発するように、相互にある角度において（in einem Winkel）延在する、ステップ。
【００１１】
種々の実施形態によれば、固体粒子の放出は、固体粒子を静電帯電させるために固体粒子内に電子を導入することにより行われ、従って、静電帯電によって生じる力によって固体粒子はコーティング領域の方向に加速され及び／又は相互に分離される。例えば集合体として存在する固体粒子は、静電帯電されることができ、従ってこれらは相互に反発し合う。
【００１２】
種々の実施形態によれば、電子の導入は、電子ビームによって行うことができる。
【００１３】
種々の実施形態によれば、１つ以上の電子ビームは、固体粒子が配置される容器に方向づけられているか又は方向づけられることができる。あるいは又はさらに、１つの又は前記の電子ビームが、固体粒子に方向づけられているか又は方向づけられることができる。
【００１４】
種々の実施形態によれば、コーティング領域内の固体粒子は、コーティング材料でコーティングされることができる。
【００１５】
種々の実施形態によれば、方法は、さらに以下を含むことができる：固体粒子がコーティング領域を横断した後に、コーティングされた固体粒子を収集領域において収集するステップ。
【００１６】
種々の実施形態によれば、方法は、さらに以下を含むことができる：コーティング領域を横断した後に、固体粒子を、収集領域内において収集装置及び／又は基板を用いて収集するステップ。
【００１７】
種々の実施形態によれば、方法は、さらに以下を含むことができる：固体粒子を放出する間、真空より大きい圧力を有する領域（例えば雰囲気領域）と収集領域との間で固体粒子を移送するステップ。例えば方法は、さらに、真空より大きい圧力（例えばガス圧力）を有する領域において収集装置によって固体粒子を移送するステップ、を有することができる。その領域は、収集領域よりも、少なくとも１桁大きい（例えば約２、３、４、５、６、７、８、９桁よりも大きい又は例えば約１０桁より大きい）圧力を有することができる。
【００１８】
種々の実施形態によれば、方法は、以下を含むこともできる：コーティング領域を通り抜けて収集領域内へ向かう第１主伝播方向で放出領域から外へ固体粒子を放出する間、真空より大きい圧力を有する領域（例えば雰囲気領域）と放出領域との間で固体粒子を移送するステップ。例えば、方法はさらに、固体粒子を放出する間、放出されるべき固体粒子を放出領域に移送するステップであって、固体粒子はコーティング領域を通り抜けて放出領域から放出される、ステップ、を含むことができる。その領域は、放出領域よりも、少なくとも１桁大きい（例えば約２、３、４、５、６、７、８、９桁よりも大きい又は例えば約１０桁より大きい）圧力を有することができる。
【００１９】
種々の実施形態によれば、固体粒子を放出するステップ及び／又は前記コーティング材料を蒸発させるステップは、唯一の電子ビーム源（少なくとも唯一の電子ビーム銃）又は複数の電子ビーム源（例えば複数の電子ビーム銃）を用いて行われることができる。
【００２０】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメントは、以下を有することができる。：コーティング領域及び収集領域を有する真空チャンバと、コーティング領域を通り抜けて収集領域内へ向かう第１主伝播方向で固体粒子を放出するように構成された固体粒子源と、コーティング領域内へ向かう第２主伝播方向でコーティング材料を蒸発させる材料蒸気源と、を備え、材料蒸気源がコーティング材料を収集領域のそばを通過して（an dem Auffang bereich vorbei）蒸発するように、第１主伝播方向及び前記第２主伝播方向は相互にある角度において（in einem Winkel）延在する。
【００２１】
種々の実施形態によれば、固体粒子源は、固体粒子を静電帯電させるために固体粒子内に電子を導入することにより放出を生じさせるように構成されており、従って、静電帯電によりもたらされる力によって固体粒子はコーティング領域の方向に加速され、及び／又は相互に分離される。
【００２２】
種々の実施形態によれば、固体粒子源は、電子を固体粒子に導入するために構成される電子ビーム源を有することができる。
【００２３】
種々の実施形態によれば、電子ビーム源は、固体粒子が配置される容器を電子で照射するために構成されているか又は構成されることができる。あるいは又はさらに、電子ビーム源は、固体粒子を照射するために構成されているか又は構成されることができる。
【００２４】
各種実施形態によれば、材料蒸気源は、コーティング領域内の固体粒子をコーティング材料でコーティングするために構成されることができる。
【００２５】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメントは、以下を有することができる：収集領域に延在する、収集装置及び／又は基板移送装置。
【００２６】
種々の実施形態によれば、収集装置は、コーティング領域を横断した後の、収集領域内のコーティングされた固体粒子を収集するために構成されることができる。
【００２７】
種々の実施形態によれば、収集領域を通り抜けて基板を搬送するための搬送装置は、コーティングされた固体粒子が、コーティング領域を横断した後に、収集領域内で基板によって収集されるように構成されることができる。
【００２８】
種々の実施形態によれば、収集装置は、固体粒子の移送のために真空チャンバの外部領域に設けられることができる。
【００２９】
種々の実施形態によれば、固体粒子源は、コーティング領域に放出されるべき固体粒子を、真空チャンバの外側の領域から（aus）移送するために設けられている。
【００３０】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメントは、以下を有することができる：固体粒子が放出される間、固体粒子源の容器に固体粒子を供給するように構成された固体粒子移送装置。
【００３１】
種々の実施形態によれば、固体粒子源及び材料蒸気源は、唯一の共通の電子ビーム源を有するか、又は、固体粒子源及び材料蒸気源は、それぞれ少なくとも１つの電子ビーム源を有することができる。
【００３２】
種々の実施形態によれば、方法は、以下を含むことができる：真空チャンバ内に真空を生成するステップと、真空チャンバ（又は真空）内に及び／又は外に、真空分離（Vakuumtrennung）を生じさせるスクリューコンベヤ（eine
Foerderschnecke）を用いて、固体粒子を移送するステップ。
【００３３】
種々の実施形態によれば、固体粒子源は、以下を有することができる：固体粒子を収容するための領域（放出領域と称されることもできる）を有する容器（粒子容器と称されることもできる）と、容器及び／又はその領域を照射するための少なくとも１つの電子ビーム源と、真空分離を生じさせる、固体粒子を容器内に案内するためのスクリューコンベヤ。
【００３４】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメントは、真空チャンバと、真空チャンバ内に及び／又は真空チャンバ外に固体粒子を移送するための移送装置（固体粒子移送装置）とを備えることができ、移送装置は、真空チャンバのチャンバ壁を通り抜けてあるいは貫通して延在する移送チャネルと、移送チャネル内に配置され、回動可能に軸支されたスクリューコンベアであって、真空分離（ガスセパレーションとも称されることができる）を生じさせるためのガスセパレーション・ギャップを形成する、スクリューコンベアとを有する。例えば、固体粒子移送装置は、スクリューコンベヤを有するか又はから成ることができる。
【００３５】
種々の実施形態によれば、方法は、以下を含むことができる：以下の少なくとも１つにおいて異なる２つの領域を提供するステップであって、ガス圧が約１桁を超えて（例えば約２、３、４、５、６、７、８、９桁よりも大きい又は例えば約１０桁より大きい）異なる、及び／又は、化学的ガス組成（例えば、ガス状の構成成分）が異なる、ステップと、２つの領域の間で真空分離を生じさせるスクリューコンベヤを用いて、その２つの領域間で固体粒子を移送するステップ。例えば両領域のうち１つは、真空領域であることができる。
【００３６】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメントは、２つの領域を提供するために構成されることができ、スクリューコンベヤを備えることができる。
【００３７】
種々の実施形態によれば、収集領域内の固体粒子は、層及び／又は塊（eine Schuettung）（固体粒子のゆるい集合体）を形成することができる。
【００３８】
種々の実施形態によれば、固体粒子を放出するステップは、静電帯電によって生じる力が、固体粒子を相互に離れさせ、放出領域から出て、例えばコーティング領域の方向に加速させるように、固体粒子を静電帯電させるために、（例えば、電子ビーム銃によって）放出領域に配置されている固体粒子内に電子を導入するステップ、を含むことができる。
【００３９】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメント及び／又はコーティング装置は、さらに以下を含むことができる。：例えば、コーティング領域における固体粒子のコーティングのために、静電帯電によって生じる力が、固体粒子を相互に離れさせ、放出領域から出て、例えばコーティング領域の方向に加速させるように、固体粒子の静電的帯電（及び／又は電子ビーム銃）を制御するために、制御部が構成されている。
【００４０】
種々の実施形態によれば、コーティング領域は、収集領域と固体粒子源との間に配置されることができる。
【００４１】
種々の実施形態によれば、コーティング材料の蒸発は、収集領域のそばを通過して行われることができる。換言すれば、材料蒸気源は、材料蒸気源がコーティング材料を例えば第２主伝播方向に沿って収集領域のそばを通過して蒸発させるように、収集領域に対して配置され、構成されることができる。
【００４２】
種々の実施形態によれば、固体粒子移送装置は、以下のうち少なくとも１つを備えることができる：固体粒子を保持し及び／又は収容するための真空チャンバ（又は、真空）内部又は外部の容器（スクリュー槽（Schneckentrog）とも称される）と、容器のための任意のカバー（槽カバーとも称される）と、固体粒子を容器の中へ又は外へと移送するためのスクリューコンベヤと、スクリューコンベヤを駆動するための駆動装置と、スクリューコンベヤを収容するための移送チャネル。
【００４３】
スクリューコンベヤは、軸受装置によって回転可能に軸支されているか又はされることができる。軸受装置は、例えば、１つ以上の軸受ベアリングを有するか又はから成ることができる。任意には、軸受装置は、１つ以上のシーリングを有することができる。
【００４４】
スクリューコンベヤは、シャフトと、シャフトの周囲に延在するスクリューネジ山（ein Schneckengewinde）と、を有することができる。
【００４５】
移送チャネルは、チャネル入口及びチャネル出口を有することができる。
【００４６】
種々の実施形態によれば、スクリューコンベヤは、固体粒子を真空チャンバ内へ又は外へ移送するために用いられることができる。
【００４７】
種々の実施形態によれば、スクリューコンベヤは、２つの領域間で固体粒子を移送するために用いられることができ、２つの領域は、以下の少なくとも１つにおいてことなる。：圧力が１桁以上（例えば、約２、３、４、５、６、７、８、９桁以上又は例えば約１０桁以上）だけ異なるか、及び／又は（ガス状の成分の）化学組成が異なる。ここで、スクリューコンベヤは、２つの領域間でガスセパレーションを生じさせ（、従って２つの領域間の際はそのまま保たれることができ）る。
【００４８】
種々の実施形態によれば、固体粒子は、コーティング材料（例えばコーティング領域内で）でコーティングされているか又はされることができる。換言すれば、層（固体粒子層又はコーティングと称されることもできる）は、各固体粒子の上に形成されているか又はされることができる。層は、コーティング材料を含むか又はから成ることができる。例えば、層は、コーティング材料の酸化物を含むか又はから成ることができる。層は、必ずしも固体粒子を完全に包み込まなければならないわけではない。例えば層は固体粒子を部分的に覆うことができ、例えば（固体粒子の表面の）約１０％を上回り及び／又は約９０％を下回り、例えば約２０％を上回り及び／又は８０％を下回り、例えば約３０％を上回り及び／又は約７０％を下回り、覆うことができる。
【００４９】
電子を導入する間及び／又はコーティングの間の固体粒子の温度は、固体粒子の蒸気圧温度（即ち、固体粒子の蒸気圧が真空チャンバ内の固体粒子の周囲圧力と同じになる温度）より小さくてもよく、及び／又は、固体粒子の凝集状態転移温度（例えば、蒸発温度、融解温度及び／又は昇華温度）より小さくてもよい。このようにして、例示的には、固体粒子が溶解し、昇華し、一緒に焼結し、及び／又は、蒸発することを、防止することができる。例示的には、固体粒子は、その温度が凝集状態転移温度及び／又は蒸気圧力温度を超えることなく、電子の導入により静電帯電されることができる。熱的出力損失は、固体粒子の温度に依存することができる。
【００５０】
種々の実施形態によれば、固体粒子は、例えば容器によって、付加的に冷却されている又はされることができる。あるいは又はさらに、電子の出力（例えば、電気的及び／又は動力学的出力）、即ち電子によってもたらされる出力は、固体粒子の温度が電子導入中に及び／又はコーティング中に、その凝集状態遷移温度及び／又は蒸気圧温度よりも小さくなるように設定されることができる。例えば、電子によってもたらされる出力は、固体粒子の熱的出力損失より小さいことができる。
【００５１】
本明細書の範囲内では、固体粒子は、（例示的には粒状又は顆粒状の）粒子であって、固体を含むか又はから成る、即ち、固体的な凝集状態にある物質（であって、この物質は複数の原子及び／又は分子を含むことができる）として理解されることができる。固体粒子は、約５ｎｍより大きい広がり（具体的には粒子サイズ）を有することができ、例えば約０．１μｍよりも大きく及び／又は約１ｍｍよりも小さい、例えば約５００μｍよりも小さい、例えば約１０ｎｍから約５００μｍまでの範囲、例えば約１００ｎｍから約１００μｍまでの範囲、例えば約２００ｎｍから約１０μｍまでの範囲、又は、約０．１μｍから約１ｍｍまでの範囲、例えば約１μｍから約５０μｍまでの範囲、又は、約１０μｍから約５０μｍまでの範囲、又は、約１０μｍから約２５０μ、までの範囲、例えば約１０μｍの広がりを有することができる。固体粒子は、具体的には、顆粒又は粉を形成することができる。固体粒子の広がりは、それらの平均化された広がりであることができ、例えば全ての固体粒子について平均化され及び／又は各個別の固体粒子に対して平均化されている。個別の固体粒子の平均化された広がりは、具体的には固体粒子の体積を有する球体の直径に相当することができる。
【００５２】
種々の実施形態によれば、固体粒子は、少なくとも部分的に電気伝導性の容器壁を有する容器（粒子容器と称されることもできる）内に配置されることができる。固体粒子への電子の導入は、容器壁を介して間接的に行われることができる。換言すれば、固体粒子への電子の導入は、例えば容器壁が電子ビームによって照射されることにより、容器壁から行われることができる。このようにして、例えば、電子が容器壁によって分配されることが達成され、固体粒子への電子の導入によってもたらされる電流密度が減少する。従って、例えば局所的な溶融又は共同焼結（Zusammensintern）をもたらしうる、固体粒子の局所的な加熱は低減され及び／又は防止されることができる。あるいは又はさらに、固体粒子への電子の導入は、例えば、これらを電子ビームによって照射することにより、直接行われることができる。
【００５３】
種々の実施形態によれば、方法は、以下を含むこともできる：固体粒子に電子を導入する間、固体粒子から電子を除去するステップ。導入及び／又は除去は、例えば制御部によって、開ループ制御又は閉ループ制御されて行われることができる。このようにして、電子の導入及び／又は除去によってもたらされる固体粒子の電位は、開ループ制御又は閉ループ制御されることができる。例示的には、固体粒子への電子の導入によってもたらされる電荷の一部は、電子の除去によって少なくとも部分的に再び取り除かれることができる。
【００５４】
種々の実施形態によれば、制御部（eine Steuerung）は、順方向制御システムを含むことができ、したがって、例示として、入力変数を出力変数に変換するシーケンス制御を実装する。しかしながら、制御システムは閉ループ制御の一部でもよく、従って、閉ループ制御が行われる。純粋にフィードフォアワードな開ループ制御と対照的に、閉ループ制御は、閉ループを介してもたらされる（フィードバック）、入力変数に連続する出力変数の影響を有する。種々の実施形態によれば、開ループ制御部（der Steuerung）に代えて閉ループ制御部（eine Regelung）が用いられることができ、又は、開ループ制御の代わりに閉ループ制御が実行されることができる。
【００５５】
種々の実施形態によれば、方法は、以下を含むこともできる：収集装置又は基板と粒子容器との間の電位差を、（例えば開ループ制御部又は閉ループ制御部によって）開ループ制御及び／又は閉ループ制御するステップ。
固体粒子の電位は、粒子容器の電位に対応することができる。例えば、収集装置又は基板の電位及び／又は固体粒子の電位は、開ループ制御及び／又は閉ループ制御されることができる。例えば、収集装置又は基板に印加される電圧（即ち、電気基準電位に関する電位差）は、開ループ制御又は閉ループ制御されることができる。あるいは又はさらに、固体粒子に印加される電圧（即ち、電気基準電位に関する電位差）は、開ループ制御又は閉ループ制御されることができる。例えば電気基準電位は、真空チャンバによって提供されているか又はされることができる。あるいは、収集装置又は基板と固体粒子との間の電位差は、浮いた状態で（即ち、電気基準電位とは無関係に）開ループ制御又は閉ループ制御されることもできる。
【００５６】
種々の実施形態によれば、固体粒子は、領域を離れる際に負の電荷を有することができる。その結果、収集装置又は基板によって制御された固体粒子の収容及び／又は偏向が、バイアス電圧（収集装置又は基板と固体粒子又は容器との間の電位差）によって行われることができる。
【００５７】
電子ビーム源は、電子を放出するために、（例えばカソードを用いて、例えば熱カソード及び／又は電界放射カソードによって、提供される）放射面を有することができる。電子ビーム源は、さらにビーム成形ユニットを有することができる。ビーム成形ユニットは、少なくとも１つの電極又は複数の電極及び／又は１つのコイル又は複数のコイルを有することができる。ビーム成形ユニットは、放出された電子からビーム（電子ビーム）を成形するために、構成されることができる。電子ビーム銃は、電子ビーム源及び偏向アレンジメント（eine Ablenkanordnung）を有することができる。偏向アレンジメントは、例えば電子ビームによって領域及び／又は容器の周りを照射すために、１つ以上の偏向パラメータによって電子ビームを偏向するために、構成されることができる。偏向アレンジメントは、少なくとも１つの電極又は複数の電極及び／又は１つのコイル又は複数のコイルを有することができる。
【００５８】
電子ビーム源は、約５ｋＷを超える、例えば約１０ｋＷを超える、例えば約３０ｋＷを超える、例えば約４０ｋＷを超える、例えば約５０ｋＷを超える電子ビームを提供するように構成されることができる。
【００５９】
種々の実施形態によれば、制御部は、固体粒子に導入される電子の量を制御するために、固体粒子から除去される電子の量を制御するために、収集装置又は基板と粒子容器との間の電位差を制御するために、及び／又は、固体粒子に導入される及び／又は固体粒子から除去される電子の量に基づいてコーティングを制御するために、構成されることができる。
【００６０】
種々の実施形態によれば、方法は、以下を含むこともできる。：容器から離れる及び／又はコーティング領域を通り抜けて放射される固体粒子の伝播特性を（制御部によって）制御するステップ。
伝播特性は、以下のうちの少なくとも１つを含むことができる。：第１主伝播方向１０２ｅ、第１主伝播方向１０２ｅからの平均偏差（例えば固体粒子が伝播する空間角度）、主伝播速度又は主伝播速度からの平均偏差。主伝播速度に代えて又は加えて、固体粒子の主インパルス及び／又は主運動エネルギー及び／又はそこからの平均偏差が用いられることができる。
【００６１】
固体粒子のコーティングによって形成される層は、約０．１ｎｍより大きい、例えば約１ｎｍより大きい、例えば約１０ｎｍよりも大きい、層厚（即ち固体粒子表面に対して横切る方向の広がり）を有することができる。あるいは又はさらに、層は、固体粒子の広がりより少ない厚さ（層厚）を有することができ、例えば約１０ｎｍを下回る、例えば約５ｎｍを下回る、例えば約２．５ｎｍを下回る、約１ｎｍを下回る、約０．５ｎｍを下回る、例えば約０．１ｎｍから約１ｎｍまでの範囲の、厚さを有することができる。
【００６２】
種々の実施形態によれば、容器は、電気的に絶縁されて（例えば真空チャンバから電気的に絶縁される）保たれているか又は保たれることができる。そうすると、例えば従来の二次電子放出特性と共に、容器からの（例えば非制御の）電子の除去が、低減され又は阻止されることができ、及び／又は粒子放出のみによって行われる。例えば、電子の除去は、容器から離れるように加速された（具体的には帯電された）粒子によってのみ行われる。
【００６３】
種々の実施形態によれば、固体粒子及び／又はコーティング材料は、蓄電池活性材料、燃料電池活性材料、太陽電池活性材料、触媒材料及び／又は固体物質電解質（固体電解質）を有することができる。
【００６４】
電解質とは、イオンが固体の（固体電解質）、液体の又は溶解された状態において分離されており、従ってこれらが電界の影響の下で配向されて移動することができる材料であると理解されることができる。蓄電池活性材料とは、化学反応の下で電荷を取得し又は引き渡す（換言すると、電気エネルギーを化学エネルギーに変換し、その逆も行う）材料であると理解されることができる。燃料電池活性材料とは、例えば、織物（メッシュ、不織布）上に塗布されたガラス分散層の形態の微細多孔質層（ＭＰＬ）材料であると理解されることができる。触媒材料は、反応速度を化学反応の活性エネルギーの低下によって高め、その際自身が消費されない材料であると理解されることができる。太陽電池活性材料とは、ビームエネルギー（電磁ビーム、例えば光、のエネルギー）を電気エネルギーに変換し、その逆も行う材料であると理解されることができる。
【００６５】
固体電解質は、例えば以下のうちの１つを含むか又はから成ることができる。：イットリウム安定化ジルコニウム（ＹＳＺ）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、イットリウム酸化物（Ｙ２Ｏ３）、リチウム・リン酸化窒化物（ＬｉＰＯＮ）及び／又は硫化ガラス。
【００６６】
例えば、固体粒子及び／又はコーティング材料は、以下の材料の１つを含むか又はから成ることができる。：金属、遷移金属、酸化物（例えば金属酸化物又は遷移金属酸化物）、誘電体、ポリマー（例えば炭素系ポリマー又はシリコン系ポリマー）、酸化窒化物、窒化物、カーバイド、セラミック、半金属（例えば炭素）、ペロブスカイト、ガラス又はガラス様材料（例えば硫化ガラス）、半導体、半導体酸化物、半有機材料及び／又は有機材料。固体粒子は、少なくとも１つの化学組成においてコーティング材料と異なることができる。
【００６７】
炭素は、以下の炭素形態の少なくとも１つを含むか又はから成ることができる。：グラファイト、非晶質炭素、四面体炭素、ダイヤモンド・ライク炭素、フラーレン、ダイヤモンド、カーボンナノチューブ、非晶質四面体炭素、及び／又はナノ結晶質炭素、例えばナノ結晶質グラファイト。任意には、水素が炭素に含まれていてもよい（すなわち、水素添加炭素構造）。
【００６８】
種々の実施形態によれば、固体粒子は、コーティング材料、例えば金属コーティングでコーティングされていることができる。（例えば、プラチナでコーティングされたカーボンブラック粒子及び／又はルテニウムでコーティングされたカーボンブラック粒子が提供されている又はされることができる）。種々の実施形態によれば、固体粒子のコーティングは、共蒸発（Co-Verdampfung）によって提供されている又はされることができる。種々の実施形態によれば、コーティング材料は、少なくとも１つの金属（例えばニッケル、チタン及び／又はクロミウム）を含むか又はから成ることができる。コーティング材料の材料は、固体粒子の材料と異なることができる。
【００６９】
本明細書の範囲内で、金属（金属性材料とも称される）は、少なくとも１つの金属元素（即ち１つ以上の金属元素）、例えば以下の元素群から少なくとも１つ、を有する（又はから成る）ことができる。銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、クロム（ｃｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、金（Ａｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、バリウム（Ｂａ）、インジウム（Ｉｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、サマリウム（ｓｍ）、銀（Ａｇ）及び／又はリチウム（Ｌｉ）。さらに、金属は、金属性化合物（例えば金属間化合物又は合金）を含むか又はから成ることができ、例えば青銅若しくは黄銅のような、例えば少なくとも２つの金属性元素の化合物、又は、例えば鋼のような、例えば少なくとも１つの（例えば前記の元素群からの）金属性元素と少なくとも１つの非金属性元素（例えば炭素）との化合物を含むか又はから成ることができる。
【００７０】
本明細書の範囲内で、プラスチックとは、ポリマーの形態の有機物（即ちポリマー）、例えばポリアミド、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又は導電性ポリマー）を意味するものとして、理解されることができる。
【００７１】
バッテリの第１活性材料（例えばその電極、例えばカソード）は、例えば（例えばリン酸鉄リチウム蓄電池セルにおいて）ニッケル・マンガン・コバルト（ＮＭＣ）を含むか又はから成ることができ、（例えばリン酸鉄リチウム蓄電池セルにおいて）リン酸鉄リチウム（ＬＦＰ）を含むか又はから成ることができ、（例えば酸化リチウムマンガン蓄電池セルにおいて）リチウムマンガン酸化物（ＬＭＯ）を含むか又はから成ることができ、及び／又は、（例えばリチウム・チタン酸塩蓄電池セルにおいて）リチウム・ニッケル・マンガン酸化物（ＬＮＭＯ）を含むか又はから成ることができる。リチウムイオン蓄電池のために、活性物質は、リチウム化合物活性材料と称されることもできる。
【００７２】
電池の第２活性材料（例えばその対向電極、例えばアノード）は、電極の第１活性材料と異なることができる。第２活性材料は、グラファイト（又は、他の構成の炭素）を含むことができるか又はから成ることができ、ナノ結晶質及び／又はアモルファスシリコンを含むことができるか又はから成ることができ、リチウム・チタン酸塩（スピネル）酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２又はＬＴＯ）を含むことができるか又はから成ることができ、金属性リチウムを含むことができるか又はから成ることができ、あるいは、二酸化スズ（ＳｎＯ２）を含むことができるか又はから成ることができる。
【００７３】
任意には、リチウムイオンバッテリの分野において、例えばＰＶＤＦホモポリマー、ＣＭＣ（カルボキシメチル・セルロース）又はＨＰＭＣ（ヒドロキシプロピル・メチルセルロース）などの、粒子の形態の、市販の結合材料は、改善された導電性及び／又は改善されたバリア作用のために、金属様及び／又は炭素含有様の機能層が設けられていることができる。換言すれば、種々実施形態による粒子は、金属性材料及び／又は炭素含有材料でコーティングされているか又はされることができる。
【００７４】
種々の実施形態によれば、例えばさらなる真空チャンバ内における基板の固体粒子によるコーティングのために、コーティングされた固体粒子がさらなる真空領域内へ放出されるように、収集装置が構成されることができる。あるいは、収集装置によって収集された固体粒子の部分は、（例えば固体粒子移送装置によって）再び固体粒子源に供給されることができる。
【００７５】
任意には、プロセスアレンジメントはさらなる材料蒸気源を有することができ、それはさらなるコーティング材料を基板移送装置の方向に、例えば収集領域内へ、（例えば熱的に）蒸発させるように構成されている。このようにして、基板の固体粒子によるコーティング及び基板のさらなるコーティング材料によるコーティングは、収集領域内で、例えば同時に、行われることができる。
【００７６】
種々の実施形態によれば、コーティングされた固体粒子は、液状又は糊状のキャリアに導入されることができ、これと共に（例えば真空チャンバの外部で）基板上に塗布されることができる（湿式コーティング）。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
本発明の例示的実施形態は、図面に表され、以下でさらに詳細に説明される。
【図１】図１は、種々の実施形態による方法を模式的に示すフローチャートである。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、種々の実施形態によるプロセスアレンジメントの側面又は断面を模式的に示す図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、種々の実施形態によるプロセスアレンジメントの側面又は断面を模式的に示す図である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、種々の実施形態によるプロセスアレンジメントの側面又は断面を模式的に示す図である。
【図５】図５は、種々の実施形態による方法を模式的に示すフローチャートである。
【図６】図６は、種々の実施形態による方法を模式的に示すフローチャートである。
【図７】図７は、種々の実施形態による固体粒子源の側面又は断面を模式的に示す図である。
【図８】図８は、図７による固体粒子源を模式的に示す斜視図である。
【図９】図９は、図７による固体粒子源を模式的に示す詳細図である。
【図１０】図１０は、種々の実施形態による固体粒子源を模式的に示す斜視図である。
【図１１】図１１は、種々の実施形態によるプロセスアレンジメントを模式的に示す斜視図である。
【図１２】図１２は、種々の実施形態によるプロセスアレンジメントを模式的に示す斜視図である。
【図１３】図１３は、種々の実施形態によるプロセスアレンジメントを模式的に示す斜視図である。
【図１４】図１４は、種々の実施形態によるプロセスアレンジメントを模式的に示す斜視図である。
【図１５】図１５Ａ、図１５Ｂは、種々の実施形態によるプロセスアレンジメントを模式的に示す斜視図である。
【図１６】図１６は、種々の実施形態によるプロセスアレンジメントを模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００７８】
以下の詳細な説明では、この説明の一部を形成する添付の図面を参照し、本発明を実施することができる特定の実施形態が例示のために示されている。これに関して、「上」、「下」、「前」、「後」、「前」、「後」等のような方向の用語は、記載された図の方向に関して使用される。実施形態の構成要素は様々な異なる向きに配置することができるので、方向的な用語は例示的なものであり、決して限定的なものではない。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することができ、構造的又は論理的変更を行うことができることを理解されたい。本明細書に記載された種々の例示的な実施形態の特徴は、特に断りのない限り、互いに組み合わせることができることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で考慮されるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって特定される。
【００７９】
本明細書の範囲内において、「連結」、「接続」並びに「結合」の用語は、直接的又は間接的な連結、直接的及び間接的な接続、並びに、直接的及び間接的な結合を説明するために使用される。図面において、同一又は類似の要素には、適宜、同じ参照番号が付されている。
【００８０】
種々の実施形態によれば、固体粒子の機能化のための高速電子ビーム蒸着（Hochrate-Elektronenstrahlverdampfung）が固体粒子の集団的電子ビーム誘導放出を提供する。
【００８１】
種々の実施形態によれば、例えば種々のアプリケーションにおける使用を見出し得る、機能化された固体粒子が提供されることができる。以下では、バッテリ材料に対する使用が例示的に述べられる。例えば、液体電解質系のリチウムイオン電池及び／又は固体電解質系の（固体／全固体（Solid State/All Solid State））リチウムイオン電池等の電池における活性材料の性質は、電池の容量、及びしたがってその体積密度、エネルギー密度及び電力密度を特定することができる。活性材料は、例えば電極材料として使用されていてもよい又はされることができる。
【００８２】
例えばアノード、カソード及び又は電解質（例えば液体電解質及び／又は固体電解質）の構成要素としての、活性材料の化学組成は、例えば、バッテリのイオン又は電気的特性を特定する。例えば、カソード側での固体粒子（粒子とも称される）同士の電気結合、及び／又はバッテリの集電装置（einem Stromsammler）との相互作用は、コーティングされた固体粒子によって改良されている又はされることができる。
【００８３】
アノードの活性物質は、例えば、リチウム（Ｌｉ）、炭素（Ｃ）及び／又はシリコン（Ｓｉ）、例えば、ＬｉＣ６及び／又はリチウム化されたグラファイトを含むことができる、又は、から成ることができる。例えば、カソードの活性物質は、リン酸鉄リチウム（ＬＦＰ）、マンガン酸リチウム（ＬＭＯ）、リチウム・マンガン・ニッケル酸化物（ＬＭＮＯ）、コバルト酸リチウム（ＬＣＯ）、リチウム・ニッケル・コバルト・マンガン酸化物（ＬＮＣＭ酸化物）、リチウム・ニッケル・コバルト・アルミニウム酸化物（ＬＮＣＡ酸化物）及び／又は高圧スピネル（ＨＶスピネル）を含むことができる又はから成ることができる。例えば、液体電解液は、リチウム・フッ化リン（ＬｉＰＦ６）、リチウム・フッ化ホウ素（ＬｉＢＦ４）及び／又は過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）を含むことができる、又は、から成ることができる。任意には、液体電解液は、有機溶剤（例えばエチレン炭酸塩及び／又はジメチルカーボネート）を含むことができる。例えば、固体電解質は、リチウム・リン酸化窒化物（ＬｉＰＯＮ）、リチウム５硫化２リン（ＬＩＳＰＳ、例えばＬｉ２ＳＰ２Ｓ５）を含むことができる、又は、から成ることができる。
【００８４】
種々の実施形態によれば、機能化が（固体粒子をコーティングすることにより）提供されることができ、これは、例えばバッテリの出力密度を向上させる。例えば、固体粒子は、アルミニウム、酸化アルミニウム、リチウム、ニッケル、マグネシウム及び／又はコバルトを含むことができる、又は、から成ることができる。例えば、リチウム、ニッケル、マグネシウム及びコバルトを含む化学的化合物、例えばその酸化物（例えばリチウム・ニッケル・マンガン・コバルト酸化物）を含むことができる、又は、から成ることができる。例えば、固体粒子上に塗布される又はされている層は、リチウム（Ｌｉ）及び／又はニオブ（Ｎｉ）を含むことができ又はから成ることができる。例えばリチウム（Ｌｉ）及びニオブ（Ｎｉ）を含む化学的化合物、例えばその酸化物（例えばＬｉＮｂＯ３）を含むことができ又はから成ることができる。
【００８５】
種々の実施形態によれば、電子ビーム誘導（ＥＢ誘導）された例えば間接的な固体粒子放出によって、固体粒子の集団的な放出が提供されていることができ又はされることができる。固体粒子は、放出後に、放出のために同時に進行する蒸発（共蒸発）の１つ以上の蒸気雲（即ち、１つ以上の材料蒸気）を横断する（貫通する）ことができる。材料蒸気を横断する間、固体粒子の表面は、例えばコーティング材料で、コーティングされることができる。コーティング材料は、固体粒子の機能化を生じさせることができる、即ち、その化学的及び／又は物理的特性を変化させることができる。コーティングは、種々の実施形態によれば、真空条件下で（即ち真空領域において）行われることができる。多数の材料蒸気は、それらの化学組成において異なることができる。
【００８６】
固体粒子の放出（固体粒子放出、固体粒子スパッタリング（Zerstaeubung der Feststoffpartikel）とも称される）は、カソードスパッタリングと異なり、ガス状態ではなく（即ち、これらはその凝集状態（Aggregatszustand）を実質的に保持して）、固体粒子を移送することができる。換言すれば、固体粒子は、固体粒子スパッタリングの際に固体状態（凝集状態）のままである。
【００８７】
ＥＢ誘導された固体粒子放出によって、サイズ及び材料種類において任意の固体粒子がコーティング領域内に放出されることができる。例えば、固体粒子は、プラスチック、（例えばポリテトラフルオロエチレン‐ＰＴＦＥのような）例えばフッ素系ポリマー材料を含むことができ又はから成ることができる。あるいは又はさらに、固体粒子は、炭素改質型の炭素、例えばグラファイトを含むことができ又はから形成されることができる。例えば、固体粒子は、例えばポリマー系（例えばＰＴＦＥ）の複合材料（化合物材料）及び／又は炭素複合物（例えばグラファイト混合物）を含むことができ又はからなることができる。
【００８８】
あるいは又はさらに、例えばバッテリシステム内の電極の活性材料の形態の、他のパウダー状材料は、コーティング領域内へ放出されることができる（すなわち、真空内へ輸送される）。
【００８９】
種々の実施形態によれば、固体粒子の放出によって、重量的、形態的、及び／又は化学的な固体粒子の変化を生じさせることはできない。換言すれば、固体粒子は、それらの重量的、形態的及び／又は化学的な特性を保持することができる。
【００９０】
固体粒子放出（配置転換（Deplazierung）とも称されることができる）は、固体粒子の静電帯電によってもたらされ得る。例示的に、所定の数の負電荷（電子）は、固体粒子の飛行位相（軌道）中に、例えばコーティング領域を通り抜けて（即ち真空内で）固体粒子中にとどまることができる。その結果、固体粒子の弱い物理的変化が達成され得る。
【００９１】
図１は、種々の実施形態による方法１００を模式的なフローチャートにおいて示す。
【００９２】
方法１００は、ステップ１１１において、コーティング領域内及び収集領域内に真空を生成するステップと、コーティング領域を通り抜けて（durch den Beschichtungsbereich  hindurch）収集領域内へ第１主伝播方向で固体粒子を放出するステップと、を含む。方法は、さらにステップ１１３において、コーティング領域へ向けて第２主伝播方向でコーティング材料を蒸発（共蒸発とも称されることができる）させるステップであって、第１主伝播方向と第２主伝播方向とは、コーティング材料が収集領域のそばを通過して蒸発するように、ある角度において相互に延在する、ステップ、を含む。
【００９３】
任意には、固体粒子のコーティングはプラズマの使用の下で実行されることができる（プラズマ支援型コーティングと称されることもできる）。
【００９４】
図２Ａは、種々の実施形態によるプロセスアレンジメント２００ａの側面又は（たとえば、２つの主伝播方向１０２ｅ、１０４ｅに沿って切断された）断面を模式的に示す。
【００９５】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメント２００ａは、真空チャンバ８０２を備えることができる。真空チャンバ８０２には、コーティング領域８０３及び収集領域８０５が、配置されることができる。コーティング領域８０３及び／又は収集領域８０５は、真空領域であってもよい。
【００９６】
さらに、プロセスアレンジメント２００ａは、固体粒子源１０２を配置されることができる。固体粒子源１０２は、コーティング領域８０３を通り抜けて（ｄurch den Beschichtungsbereich 803 hindurch）、収集領域８０５内へ第１主伝播方向１０２ｅで固体粒子を放出するように構成されることができる。
【００９７】
さらに、プロセスアレンジメント２００ａは、材料蒸気源１０４（蒸発装置１０４と称されることもできる）を有することができる。材料蒸気源１０４は、コーティング領域８０３へ向けて第２主伝播方向１０４ｅでコーティング材料を蒸発させるように構成されることができる。材料蒸気源１０４は、コーティング材料を熱的に蒸発させるように構成されることができる。
【００９８】
種々の実施形態によれば、第１主伝播方向１０２ｅ及び第２主伝播方向１０４ｅは、ある角度で相互に延在することができる。従って、材料蒸気源１０４は、例えば角度１１１ｗが９０°に近づくほどより多く、コーティング材料を収集領域８０５のそばを通過して蒸発させることができる。しかしながら、支配的条件によっては、角度は９０°から逸脱することもできる。角度１１１ｗは、約１０°から約１８０°まで範囲にあることができ、例えば約３０°から約１６０°までの範囲、例えば約４５°から約１３５°までの範囲、例えば約６０°から約１２０°までの範囲、例えば約８０°から約１００°までの範囲、例えば約９０°であることができる。
【００９９】
種々の実施形態によれば、（例えば制御部を用いて）固体粒子源１０２から放出される固体粒子の伝播特性の制御が、例えば制御部５１８を用いて、行われる（例えば図１５Ａ参照）。
【０１００】
伝播特性は、以下のうちの少なくとも１つを含むことができる。：第１主伝播方向１０２ｅ、第１主伝播方向１０２ｅからの平均偏差（例えば固体粒子が伝播する空間角度）、主伝播速度又は主伝播速度からの平均偏差。
【０１０１】
種々の実施形態によれば、（例えば、コーティング領域８０３内における）主伝播速度は、約０．１メートル毎秒から約５０ｍ／ｓまでの範囲内にあることができ、例えば、約１ｍ／ｓから約１０ｍ／ｓまでの範囲にあることができる。
【０１０２】
例えば、固体粒子の集束は、例えば第１主伝播方向１０２ｅからの平均偏差を低減することにより、行われることができる。あるいは又はさらに、例えば、固体粒子のガイドは、（例えば固体粒子の偏向によって）固体粒子がそこに沿って移動する経路１０２ｐの空間経過（例えば図１１参照）を画定することにより、行われることができる。第１主伝播方向１０２ｅは、コーティング領域８０３における固体粒子の移動方向の空間平均であることができる
【０１０３】
通常、主伝播方向は、放出された固体粒子群が平均して（即ち、固体粒子群の重心が）時間的経過の中で移動する方向を示す。固体粒子の（例えば多数の固体粒子又は固体粒子の空間分布の）の重心は、固体粒子の質量によって重みづけされた固体粒子の位置の平均（ein mit der Masse der Feststoffpartikel gewichtetes Mittel der
Positionen der Feststoffpartikel）として表されることができる。主伝播方向は、固体粒子群が平均して（即ち、固体粒子の重心が）移動する速度を表すことができる。主変数（主伝播速度又は主伝播方向）からの平均偏差は、固体粒子群の質量によって重みづけされた主変数についての平均偏差として理解されることができる。主伝播速度に代えて又は加えて、固体粒子の主インパルス及び／又は主運動エネルギー及び／又はそこからの平均偏差が用いられることができる。
【０１０４】
任意には、例えばプラズマ支援型電子ビーム蒸着を用いた、固体粒子のプラズマ支援型コーティングのために、材料蒸気源１０４は、プラズマ源を備えることができる。材料蒸気源１０４は、コーティング領域８０３においてプラズマを生成するために構成されることができる。
【０１０５】
図２Ｂは、種々の実施形態におけるプロセスアレンジメント２００ｂの側面又は（例えば２つの主伝播方向１０２ｅ、１０４ｅに沿って切断された）断面を模式的に示す。
【０１０６】
種々の実施形態によれば、収集装置１０６は、収集領域８０５に配置されることができる。収集装置１０６は、固体粒子を収集するための開口１０６ｏ（収集開口１０６ｏと称されることもできる）を有することができる。換言すれば、収集装置１０６は、コーティング領域８０３の方向に開口していてもよい。例えば、収集装置１０６は、収集容器１０６ｂ及び／又は収集漏斗１０６ｂを備えることができ、それによって開口１０６ｏが提供されている又は提供されることができる。あるいは又はさらに、収集装置１０６は、移送チャネル１０６ｋを備えることができ、それによって開口１０６ｏが提供され又は提供される。
【０１０７】
収集装置１０６は、収集領域８０５に到達する固体粒子の少なくとも一部を収集するために構成され、調整されることができる。開口１０６ｏは、コーティング領域８０３の方へ向けられることができる。収集容器１０６ｂ及び／又は収集漏斗１０６ｂは、収集装置１０６内で収集された固体粒子を真空チャンバ８０２から外へ移送するために構成された固体粒子移送装置４０２に任意に連結されることができる。あるいは又はさらに、収集容器１０６ｂは、例えば（例えばそれを全体として真空チャンバ８０２から取り出すことによって）真空チャンバ８０２の外部において又は（例えば、開放された真空チャンバ８０２において）真空チャンバ８０２の内部において、周期的に空にされることができる。
【０１０８】
図３Ａは、種々の実施形態によるプロセスアレンジメント３００ａの側面又は（例えば移送方向１１１に沿って切断した）断面を模式的に示す。
【０１０９】
種々の実施形態によれば、収集領域８０５内に、基板移送装置５０６が配置されることができる。基板移送装置５０６は、例えば移送方向１１に沿って、複数の移送ローラ５０８を備えることができ、それらはそれに沿って基板が移送されることができる移送面１１１ｆを画定する。種々の実施形態によれば、移送領域１１１ｆ及び／又は基板移送装置５０６は、収集領域８０５内で及び／又は収集領域８０５を通りぬけて延在することができる。
【０１１０】
図３Ｂは、種々の実施形態によるプロセスアレンジメント３００ｂの側面又は（例えば、２つの主伝播方向１０２ｅ，１０４ｅに沿って切断された）断面を模式的に示す。
【０１１１】
種々の実施形態によれば、収集装置１０６は、固体粒子の移送のために真空チャンバ８０２の外部領域に設けられることができる。例えば、収集装置１０６は、移送チャネル１０６ｋを備えることができ、そこを通り抜けて固体粒子が移送されることができる。
【０１１２】
移送チャネル１０６ｋは、収集領域８０５に配置された開口１０６ｏ（入口開口又はチャネル入口１０６ｏ）を備えることができる。チャネル入口１０６ｏは、コーティング領域８０３の方に向けられることができる。移送チャネル１０６ｋは、真空チャンバ８０２のチャンバ壁８０２ｗを通り抜けて延在することができる。移送チャネル１０６ｋは、真空チャンバ８０２の外部にさらなる開口１０６ａ（出口開口１０６ａ又はチャネル出口１０６ａ）を備えることができる。移送チャネル１０６ｋを介して、固体粒子は真空チャンバ８０２から外へ到達することができる３０６。
【０１１３】
図４Ａは、種々の実施形態によるプロセスアレンジメント４００ａの側面又は（移送方向１１１に沿って切断された）断面を模式的に示す。
【０１１４】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメント４００ａは、固体粒子移送装置４０２を備えることができる。固体粒子移送装置４０２は、固体粒子を移送チャネル１０６ｋ内及び／又は移送チャネル１０６ｋを通り抜けて（例えば移送方向１１１に沿って）移送するように構成されることができる。例えば移送チャネル１０６ｋは、真空チャンバ８０２のチャンバ壁８０２ｗを通り抜けて延在することができる。
【０１１５】
例えば、移送チャネル１０６ｋは、第１領域４０２ａと第２領域４０２ｂの間に延在することができる。第１領域４０２ａ及び第２領域４０２ｂは、チャンバ壁８０２ｗによって、区間的に相互に切り離され（分離され）ることができる。第１領域４０２ａ及び第２領域４０２ｂは、移送チャネル１０６ｋを介して分離された状態で相互に接続されることができる。
【０１１６】
例えば、第１領域４０２ａは（例えばこれは真空領域であれば）真空チャンバ８０２内部に配置されることができ、第２領域４０２ｂは（例えばこれが雰囲気領域であれば）真空チャンバ８０２外部に配置されることができる。あるいは逆も可能である。その場合、第１領域４０２ａ及び第２領域４０２ｂは、少なくとも圧力において１桁以上（例えば約２、３、４、５、６、７、８、９桁又は約１０桁以上）だけ異なることができる。
【０１１７】
例えば、第１領域４０２ａはプロセス圧力（例えば真空）を有することができ、第２領域４０２ｂは雰囲気圧（即ち、雰囲気の空気圧）を有することができる。任意には、第１領域４０２ａ及び第２領域４０２ｂは、化学組成において異なることができる。
例えば、第１領域４０２ａは雰囲気ガス組成を有することができ、第２領域４０２ｂはプロセスガス組成（即ち、プロセスガスの化学組成）を有することができる。
【０１１８】
あるいは、第１領域４０２ａ及び第２領域４０２ｂは、真空チャンバ８０２内部（例えば種々の真空チャンバ・セクション内）に配置されることができる。その場合、第１領域４０２ａ及び第２領域４０２ｂは少なくとも化学組成において異なることができる。例えば、第１領域４０２ａは、第１プロセスガス組成を有し、第２領域４０２ｂは、第１プロセスガス組成とは異なる第２プロセスガス組成を有することができる。任意には、第１領域４０２ａ及び第２領域４０２ｂは、圧力において、１桁以上（例えば、２，３，４，５，６，７，８，９以上又は例えば１０桁以上）だけ異なることができる。
【０１１９】
固体粒子移送装置４０２は、移送ベルト４０４を有することができ、移送ベルト４０４は複数の移送ベルトローラ４０４ｒを介して導かれる。移送ベルトローラ４０４ｒは回転可能４０４ｄに支持されており又はされることができ、及び／又はローラ駆動部を用いて駆動されており又はされることができる。移送ベルト４０４は、シート、不織布、ベルト及び／又は織物を有することができ又はから成ることができる。
【０１２０】
例えば、第１領域４０２ａは収集領域８０５であることができ、第２領域４０２ｂはロック領域（ein Schleusenbereich）（即ち、周期的に換気され排気される真空領域）であることができる。固体粒子移送装置４０２は、例えば固体粒子源１０２が固体粒子を放出する間、例えば途切れなく、収集領域８０５から固体粒子を取り去るように構成されることができる。
【０１２１】
あるいは、第１領域４０２ａは雰囲気領域であってもよく、第２領域４０２ｂはその粒子容器内部の、固体粒子源１０２の領域であってもよい。固体粒子移送装置４０２は、例えば固体粒子源１０２が固体粒子を放出する間、例えば途切れなく、固体粒子源１０２に固体粒子を供給するように（すなわち、固体粒子源１０２に固体粒子を補給するように）構成されていることができる。
【０１２２】
図４Ｂは、種々の実施形態によるプロセスアレンジメント４００ｂの側面又は（移送方向１１１に沿って切断された）断面を模式的に示す。
【０１２３】
種々の実施形態によれば、固体粒子移送装置４０２は回転可能に支持されたスクリューコンベヤ４０２ｆを備えることができる。スクリューコンベヤ４０２ｆは、移送チャネル１０６ｋ内に配置されることができる。
【０１２４】
スクリューコンベヤ４０２ｆはシャフト４１２（スクリューシャフトと称されることもできる）と、シャフト４１２の周りに延在する少なくとも１つのスクリューネジ山４１４（例えば２つ以上の互いに入り組んだスクリューネジ山４１４）とを備えることができる。
【０１２５】
種々の実施形態によれば、スクリューコンベヤ４０２ｆ及び移送チャネル１０６ｋは、スクリューコンベヤ４０２ｆと移送チャネル１０６ｋの内壁１０６ｗとの間でガス分離ギャップ４０８（例示的には、スクリューコンベヤ４０２ｆと移送チャネル１０６ｋの内壁１０６ｗとの間のわずかな距離）が形成されるように、相互に構成されている。
【０１２６】
ガス分離ギャップ４０８は、ガス分離ギャップ４０８を通り抜けるガス交換を困難にするギャップとして理解されることができる。種々実施形態によれば、ガス分離ギャップ４０８は、１０ｍｍ未満（例えば９ｍｍ、８ｍｍ、７ｍｍ、６ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ又は１ｍｍ未満）のギャップ高さ（即ち、内壁１０６ｗとスクリューコンベヤ４０２ｆとの間の距離）、及び／又は固体粒子の広がりより小さいギャップ高さを有することができる。例示的には、スクリューコンベヤ４０２ｆと移送チャネル１０６ｋの内壁１０６ｗとの間の距離は可能な限り小さいことができ、その際、例えばスクリューコンベヤ４０２ｆの走行許容度と、関連する構成要素の熱膨張とが考慮されることができる。
【０１２７】
ガス分離ギャップ４０８は一方向に沿って（例えばスクリューコンベヤ４０２ｆの回転軸４０２ｄに沿って）トンネル形状に延在することができ、それに沿って、ガス分離が行われるべきである。ガス分離ギャップ４０８の可能な限り小さい開口幅、及び移送チャネル１０６ｋの開口幅に比べて大きいガス分離ギャップ４０８の長さに基づいて、約１ｍｂａｒ未満の圧力領域において、例えば１桁以上の圧力差で、効果的なガス分離が行われることができる。１桁はとは、２つの変数（例えば第１圧力及び第２圧力）の相互の比が、約１０で表されることができ、即ち両変数間のファクター（einen Faktor）（又は除数（Divisor））が約１０である。２桁は約１００（１０２）の比を表し、３桁は約１０００（１０３）の比を表す等である。
【０１２８】
例えば、領域４０２ａ，４０２ｂのうちの少なくとも１つが真空を有する場合、ガス分離ギャップ４０８は、２つの領域４０２ａ、４０２ｂ間の圧力比が１０以上（例えば、約１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９又は約１０１０以上）に確実に保たれることができるように構成されることができる。換言すれば、スクリューコンベヤ４０２ｆ及び移送チャネル１０６ｋは、真空分離をもたらすことができる。
【０１２９】
ガス分離ギャップ４０８によって、それぞれスクリューネジ山４１４の回転によって互いに分離されている複数の圧力段階４０２ｓが設けられている又は設けられることができる。例示的に、スクリューネジ山４１４と内壁１０６ｗとによって区画されるスクリュー形状に延在するチャネルは、固体粒子移送装置４０２の動作中に固体粒子で充填されることができる。固体粒子の微細な粒度に基づいて、それらは、有効なガス分離を提供することができる。したがって、ガス交換は、ガス分離ギャップ４０８を通るガス流に限定され、その結果、スクリューネジ４１４の各回転が圧力段階を提供する。スクリューネジ山４１４の回転が多いほど、及び／又はスクリューコンベヤ４０２ｆがより多くの回転するスクリューネジ山４１４を有するほど、より多くの圧力段階が提供されている又はされることができる。
【０１３０】
固体粒子移送装置４０２の幾何学的形状及びその動作は、固体粒子源１０２の要件に適合している又は適合されることができる。例えば、単位時間当たりに放出領域７０６に導かれる固体粒子の量（供給率とも称することができる）を増加させるために、回転速度、（単位長さ当たりのネジの回転数を特定する）スクリューネジ山４１４の（回転軸４０２ｄに関する）傾斜角４０２、スクリューコンベヤ４０２ｆ当たりのスクリューネジ山４１４の数、スクリューコンベヤ４０２ｆの数及び／又はその直径ｗは高められることができる。
【０１３１】
例えば、固体粒子の放出レートは求められることができ、放出レートに基づいて、１つ又は複数のスクリューコンベヤ４０２ｆの回転速度が、例えば制御部を用いて、設定され及び／又は調整されることができる。従って、例えば、連続的に再案内（Nachfuehrung）でき、従って放出率が達成されることができる。
【０１３２】
図５は、種々の実施形態による方法５００を模式的なフローチャートにおいて示す。
【０１３３】
種々の実施形態によれば、方法５００は５１１において次のステップを含むことができる。：以下の少なくとも１つにおいて異なる２つの領域を提供するステップであって、圧力が１桁以上（例えば、約２、３、４、５、６、７、８、９桁以上又は例えば約１０桁以上）異なる及び／又は（ガス状の成分の）化学組成が異なる、ステップ。
さらに、方法５００は、５１３において次のステップを含むことができる。：２つの領域の間で真空分離をもたらすスクリューコンベヤを用いて２つの領域の間で固体粒子を移送するステップ。
【０１３４】
図６は、種々の実施形態による方法６００を模式的なフローチャートで示す。
【０１３５】
種々の実施形態によれば、方法６００は６１１において次のステップを含むことができる。：真空チャンバ内に真空を生成するステップ。
さらに、方法６００は、６１３において次のステップを含むことができる。：真空分離を生じさせるスクリューコンベヤを用いて、固体粒子を真空チャンバ内に及び／又は真空チャンバ外に移送するステップ。
【０１３６】
図７は、種々の実施形態による固体粒子源１０２の平面及び（例えば放出方向に沿って切断した）断面を模式的に示す。図８は、固体粒子源１０２を模式的に示す斜視図であり、図９は模式的な詳細図であり。
【０１３７】
種々の実施形態によれば、固体粒子源１０２は、固体粒子を収容するための粒子容器７０２（容器７０２又は坩堝７０２と称することもできる）を備えることができる。例えば粒子容器７０２は、グラファイト及び／又は金属を含むことができるか又は、から成ることができる。任意には、粒子容器７０２は、温度調節装置（図示せず）によって、冷却可能であることができる。粒子容器７０２は、可動に支持されることができる。
【０１３８】
粒子容器７０２内には、固体粒子のストックが配置されていることができ、又は配置されることができる。固体粒子源１０２は、放出領域７０６を有することができる。粒子容器７０２は第１開口７０２ｏ（放出開口７０２ｏとも称されることができる）を備えることができ、それは放出領域７０６を露出させ及び／又は画定することができる。粒子容器７０２は第２開口７１２ｏ（供給開口７１２ｏとも称される）を備えることができ、それは供給領域７１６を露出させ及び／又は画定することができる。
【０１３９】
固体粒子源１０２は、電子ビーム源７０４（例えば電子ビーム銃７０４）を備えることができる。電子ビーム源７０４は、電子ビーム７０４ｅを生成するために構成されることができ、それによって、放出領域７０６及び／又は粒子容器７０２（例えば放出開口７０２ｏの周辺）が照射されることができる。例えば、電子ビーム源７０４は、放出領域７０６及び／又は粒子容器７０２を照射形状に応じて掃引する（ueberstreichen）ように構成されることができる。照射形状は、（例えばエネルギー及び／又は出力密度の）照射の空間的分布及び／又は照射時間の空間分布を画定することができる。例えば、照射形状は、放出領域７０６の外側輪郭に従って（例えば放出開口７０２ｏの縁）、及び／又は放出領域７０６内でメアンダ形状に延在することができる。
【０１４０】
固体粒子の静電帯電を生じさせることができる電子は、照射によって固体粒子容器７０２及び／又は固体粒子に伝達されることができる。固体粒子の静電帯電は、これらの間に反発力をもたらすことができ、それは静電帯電の増加と共に増加する。臨界静電帯電を超える際に、反発力は、例えば、そこで固体粒子の表面層（einem Oberflaechenlage）が分裂されることにより、固体粒子の部分に放出領域７０６から離れる、（例えば集団的な）分離及び／又は加速をもたらす。換言すれば、電子衝突による固体粒子の静電帯電は、例えば坩堝の内周縁上で、集団的な飛散をもたらすことができる。加速された固体粒子は、固体粒子雲を形成することができ、それは放出領域７０６から離れるように、例えば放出方向７０１（例えば第１主伝播方向１０２ｅに平行に延在することができる）において移動する。
【０１４１】
粒子容器７０２は開ループ制御及び／又は閉ループ制御可能な電気結合器７０８（例えば開ループ及び／又は閉ループ制御可能な抵抗器７０８）によって接地されることができ、従って、例えば、誘導された電子の一部は流出することができる。例えば抵抗器７０８は、炭素ブラシ（Schleifkohlen）によって粒子容器７０２に電気的に結合されることができる。任意には、スライドコンタクト７１０は、カバー７２２までの（例えば閉ループ制御及び／又は開ループ制御可能な）可変の（例えば粒子容器７０２の回転方向７０２ｄに沿った）距離を有することができる。このようにして、放出電子の所期の除去が、もたらされることができる。粒子容器７０２の（例えば、閉ループ及び／又は開ループ制御可能な）可変電気結合器７０８は、電子（電荷）の制御された除去をもたらし、それにより、粒子放出の量が空間的に開ループ制御及び／又は閉ループ制御されることができる（例えば固体粒子放出のレート及び／又は放出時点）。
【０１４２】
固体粒子の高いスループット（機能化スループット）を実現するために、種々の実施形態によれば、例えば供給領域７１６へ又はそこを通り抜けて、固体粒子の放出領域７０６への連続的供給（補充）が提供されることができる。
【０１４３】
任意には、粒子容器７０２（例えば溝付坩堝（ein Rinnentiegel））は、回動可能に７０２ｄ取り付けられた底９０４を有することができる（従って、後導入坩堝（Nachfuehrungstiegel）と称されることもできる）。粒子容器７０２への固体粒子の供給は、供給開口７１２ｏから行われることができる。固体粒子を粒子容器７０２に供給する間、粒子容器７０２又は底９０４は回転されることができ、従って供給された固体粒子は、その回転によって放出領域７０６へ移送される。
【０１４４】
種々の実施形態によれば、粒子容器７０２は、放出開口７０２ｏから粒子容器７０２の内部に延在する（例えば放出開口７０２ｏの対向する側に配置された）２つのカバー７２２（例えばブラインド又はグリッド（Blenden oder Gitter））を有することができる。カバー７２２は、周縁領域からの固体粒子の制御された引き戻し（Zurueckhaltens）に基づいて、放出領域７０６において連続的な条件を供給することができる。例えば、カバー７２２は、放出開口７０２ｏ内に配置された固体粒子を、供給開口７１２ｏに配置された固体粒子から分離することができる。
【０１４５】
任意には、粒子容器７０２は、供給開口７１２ｏから粒子容器７０２の内部に延在する（例えば放出開口７０２ｏの対向する側に配置された）２つのさらなるカバー７３２（例えばブラインド又はグリッド）を有することができる。さらなるカバー７３２は、供給開口７１２ｏ内へ／外への固体粒子の放出（eine Emission der Feststoffpartikel in aus der Versorgungsoeffnung
712o heraus）を減少させるか及び／又は防止することができる。
【０１４６】
移送チャネル１０６ｋ（例えば、粒子供給チャネル及び／又は粒子排出チャネル）は、複数の圧力ステージ４０２ｓを有することができる。移送チャネル１０６ｋを通過して、（例えば雰囲気側で用意された、即ち、雰囲気領域において用意された）固体粒子の連続的な供給が行われることができる。供給は、例えば放出レート（固体粒子放出レート）に基づいて、開ループ制御及び／又は閉ループ制御されて行われることができる。例示的には、放出される固体粒子の量が連続的に補充されるように、供給が行われることができる。このようにして、固体粒子源１０２の連続的な動作において、必要な粒子の量の供給が達成されることができる。任意には、スクリューコンベヤ４０２ｆは、上述したように、移送チャネル１０６ｋ内に配置されることができる。
【０１４７】
種々の実施形態によれば、粒子容器７０２は、粒子容器７０２の開口７１２ｏ、７０２ｏに対して回動可能に７０２ｄ取り付けられたベースプレート９０４を有することができる。粒子容器７０２の開口７１２ｏ、７０２ｏは、位置固定して配置されることができる。ベースプレート９０４と複数のシールド７２２の間には、ギャップ９０２が形成されることができる。ベースプレート９０４の回転７０２ｄによって、固体粒子９２２はギャップ９０２を通り抜けて放出領域７０６に移送されることができる。
【０１４８】
図１０は、種々の実施形態による固体粒子源１０２を模式的に示す斜視図である。
【０１４９】
種々の実施形態によれば、移送チャネル１０６ｋは粒子供給チャネル１１０６ｋでもよく、そこを通って、放出領域７０６及び／又は供給領域７１６の固体粒子の供給が行われる。例えば、移送チャネル１０６ｋは、固体粒子を直接放出領域７０６に導くように構成されることができる。
【０１５０】
あるいは、移送チャネル１０６ｋは、（図１１参照、図示せず）粒子排出チャネル１１１６ｋでもよく、そこを通って、収集領域に達している（例えば、既にコーティングされた）固体粒子の排出が行われる。
【０１５１】
種々の実施形態によれば、移送チャネル１０６ｋ内にスクリューコンベヤ４０２ｆが配置されることができる。スクリューコンベヤ４０２ｆは、移送チャネル１０６ｋ内で複数の圧力ステージ４０２ｓを提供することができる。このようにして、真空よりも高い圧力（例えば雰囲気圧力）を有することができる第１領域４０２ａ（例えば雰囲気側）から、真空以下の圧力を有することができる第２領域４０２ｂ（例えばプロセス側）に連続的に、固体粒子を輸送することが達成されることができる。換言すれば、固体粒子の補充は、スクリューコンベヤ４０２ｆによって提供されているか又は、されることができ、固体粒子は複数の圧力ステップ４０２ｓを通って雰囲気圧力から連続的に真空へ、又は逆向きに、輸送されることができる。
【０１５２】
任意には、電子ビーム源７０４は、電子ビーム７０４ｅが粒子容器７０２（坩堝）の周縁に当たるというように調整されることができる。その結果、固体粒子の帯電が、放出開口７０２ｏにおいてもたらされることができる。帯電は、例えば開ループ制御及び／又は閉ループ制御された電子の排出によって、（例えば放出方向７０１に対向する）方向に減少することができる。
【０１５３】
例えば、電気抵抗７０８は、粒子容器７０２及び／又は放出領域７０６の周縁から、ある距離１００２において移送チャネル１０６ｋに接続することができる。その結果、負の電荷の制御された排出は、接続位置でもたらされる。制御された排出は、（例えば爆発のような）固体粒子の衝突反応であり、それにより移送チャネル１０６ｋ内に集められた電荷を低減し又は低減させることができる。例示的には、固体粒子の制御されていない放出は、抑制されることができる。
【０１５４】
図１１は、種々の実施形態によるプロセスアレンジメント１１００を概略的に示す斜視図である。
【０１５５】
プロセスアレンジメント１１００は、コーティング領域８０３及び収集領域８０５を備えることができる。
【０１５６】
プロセスアレンジメント１１００は、固体粒子源１０２を有することができる。固体粒子源１０２は、本願明細書において記載されているように構成されることができる。固体粒子源１０２は、コーティング領域８０３を通り抜けて、収集領域８０５内へ第１主伝播方向１０２ｅで固体粒子９２２を放出することができる。任意には、固体粒子源１０２は、放出された固体粒子９２２を第１主伝播方向１０２ｅに（例えば偏向によって）案内するためのガイド装置１１０２を有することができる。
【０１５７】
ガイド装置１１０２は、経路１０２ｐを画定することができ、それに沿って固体粒子９２２が移動する。経路１０２ｐは、固体粒子源１０２の放出領域から収集領域８０５まで延在することができる。例示的には、ガイド装置１１０２は、ガイドチャネルを形成することができ、これに沿って固体粒子９２２が移動することができる。例えば、ガイド装置１１０２は、固体粒子９２２（例えばガイド装置１１０２での機械的衝突によって）の機械的偏向を生じさせることができる。あるいは又はさらに、ガイド装置１１０２は、固体粒子９２２の静電的及び／又は磁気的偏向を生じさせることができる。例えば磁気的偏向は、放出された固体粒子９２２のうちの残留電荷（Restladung）に基づいて行われることができる。そのために、ガイド装置１１０２は、１つ以上の磁石を有することができる。例えば、ガイド装置１１０２は、第１主伝播方向を画定することができる。経路１０２ｐは、コーティング領域８０３を通り抜けて、第１主伝播方向１０２ｅに沿って延在することができる。
【０１５８】
ガイド装置１１０２は、例えば第１偏向シールド１１０２ａ及び第２偏向シールド１１０２ｂを有することができ、これらの間に経路１０２ｐが延在する。
【０１５９】
機械的偏向に代えて又は加えて、ガイド装置１１０２は、静電偏向を生じさせることができる。その場合、ガイド装置１１０２は、ガイド装置１１０２に偏向電位を提供する、閉ループ制御及び／又は開ループ制御された電圧源１１０４に接続されることができる。このようにして、例えば、固体粒子源１０２の放出領域から放出される固体粒子９２２の空間分布に基づいて及び／又は収集領域８０５内に集められた固体粒子９２２の空間分布に基づいて、閉ループ制御及び／又は開ループ制御された固体粒子９２２の偏向が提供されている又はされることができる。例えば、電圧源１１０４は、制御システムによって閉ループ制御及び／又は開ループ制御されることができる。
【０１６０】
あるいは又はさらに、ガイド装置１１０２は１つ以上の追加開口を有することができ、それによって、従来の粒子の蒸発を局所的に又は粒子流の伝播方向に沿って可能にするために、主電子ビームはシフトされ、又は粒子流の軌跡に直接略垂直に入る。
【０１６１】
プロセスアレンジメント１１００は、さらに材料蒸気供給源１０４を備えることもできる。材料蒸気源１０４は、コーティング領域８０３へ向けて第２主伝播方向１０４ｅでコーティング材料を放出させるように構成されているか又は構成されることができる。換言すれば、材料蒸気供給源１０４は、コーティング領域８０３の方向（第２主伝播方向１０４ｅ）に材料蒸気流１０４ｄを生成するように構成されていることができる。材料蒸気供給源１０４は、さらなる電子ビーム源１７０４（例えば電子ビーム銃１７０４）を有することができ、それによって、コーティング材料を蒸発させることができる。
【０１６２】
収集領域８０５には、収集装置１０６が配置されることができ、収集装置１０６は本明細書に記載された固体粒子源と類似又は同一である（、例えばリバースモードで動作する）ことができる。
【０１６３】
収集装置１０６は、収集領域８０５に到達する固体粒子９３２の少なくとも一部を収集する収集開口１０６ｏを有することができる。収集された固体粒子９３２は、固体粒子移送装置４０２に供給されることができる。固体粒子移送送装置４０２は、固体粒子９３２を真空チャンバ８０２から外へ移送するように構成されることができる。収集領域８０５に到達する固体粒子９３２は、少なくとも部分的にコーティングされていることができる（コーティングされた固体粒子９３２と称されることもできる）。
【０１６４】
第１主伝播方向１０２ｅ及び前記第２主伝播方向１０４ｅは、材料蒸気流１０４ｄが収集領域のそばを通過して方向づけられるように、ある角度において相互に延在することができる。従って、収集領域８０５及び／又は収集装置１０６はコーティング材料でコーティングされることを防止することができる。コーティング材料は、活性物質を含むことができるか又はから成ることができる。
【０１６５】
任意には、ガイド装置１１０２は、コーティング領域８０３を少なくとも部分的に取り囲むことができる。その場合、ガイド装置１１０２は例えば開口１１０２ｏを有することができ、それは材料蒸気供給源１０４に対してコーティング領域８０３を露出させる。
【０１６６】
コーティング領域８０３は、第１主伝播方向１０２ｅに沿った広がり８０３ｄ（コーティングゾーン８０３ｄと称されることもできる）を有し、それは材料蒸気流１０４ｄの伝播特性（即ち、蒸発するコーティング材料の伝播特性）によって及び／又は開口１１０２ｏによって画定されているか又はされることができる。
【０１６７】
伝播特性は、以下のうちの少なくとも１つを含むことができる。：第２主伝播方向１０４ｅ、第２主伝播方向１０４ｅからの平均偏差（例えば材料蒸気１０４ｄが伝播する空間角度）、主伝播速度又は主伝播速度からの平均偏差。
【０１６８】
プロセスアレンジメント１１００の動作において、例えば電子ビーム源７０４（ビーム源とも称されることができる）によって、電子ビーム７０４ｅは、粒子容器７０２上、例えばその周縁に、方向づけられているか又は方向づけられることができる。固体粒子９２２（噴霧材又は固体粒子材とも称されることができる）は、固体容器７０２内に配置されている又はされることができる。固体粒子９２２の静電帯電に基づいて、固体粒子９２２の（例えば集団的な）放出がもたらされることができる。例えば図７〜図９に図示される粒子容器７０２（例えば追加供給坩堝）と同様に、粒子容器７０２は、放出された固体粒子９２２の追加供給のために、任意に構成されることができる。
【０１６９】
粒子状容器７０２は、粒子状固体９２２（の例えば、大部分）がガイド装置１１０２（例示的には上にある構造）に（例えば、完全に）結合するように構成されてもよい。ガイド装置１１０２又はそのガイドチャネルは、例えば制御、静電反発及び／又は反射によって、固体粒子９２２の（例えば所期の、例えば閉ループ制御及び／又は開ループ制御された）案内（具体的には偏向）をもたらすことができる。
【０１７０】
第２偏向シールド１１０２ｂを固体粒子９２２から空けておくために（frei halten）、これに負の電位（偏向電位）が印加されており又は負の電位を印加することができる。あるいは又はさらに、ガイド装置１１０２は、内部ガイド構造、例えば複数の小チャネル（コリメータとも称されることができる）からなるアレイ（格子又はラスタ）、即ちコリメータ・ガイド構造を備えることができる。
【０１７１】
任意には、ガイドチャネルの（例えば経路１０２ｐに対して横向き）横断面は、例えば、長さに依存した直径の減少によって、（例えば第１主伝播方向において）経路１０２ｐに沿って小さくなる（テーパ状と称されることもできる）。縮小する横断面は、その際、第１主伝播方向１０２ｅにおいて増加する固体粒子９２２同士の間の及び／又はガイド装置１１０２（例えばそのチャネル壁）との間の相互作用（例えば衝突及び／又は静電反発）を生じさせることができる。相互作用は固体粒子９２２の速度を向上させることができ、それはコーティング（例えば機能化）を改良することができる。
【０１７２】
例えば、基準電位に関して約−３００ボルト（Ｖ）から約−７００Ｖまでの範囲の電位差が提供されており又はされることができるように、反発電位は固体粒子９２２に提供されており又は提供されることができる。例えば、固体粒子９２２は、約１７μｍの平均直径を有することができる。
【０１７３】
電子ビーム源７０４の出力パラメータに依存して、多数の電子は、これらが、約１メートル毎秒（ｍ／ｓ）から約４ｍ／ｓまでの範囲の主伝播速度で、例えばコーティング領域８０３の内部において、経路１０２ｐに沿って移動するように、（例えばグラファイトを含む又はグラファイトからなる）固体粒子９２２に導入されることができる。
【０１７４】
材料蒸気源１０４の蒸発レート（即ち時間当たりに蒸発するコーティング材料）及び／又は主伝播速度は、コーティングゾーン８０３ｄ及び／又は主伝播速度に基づいて開ループ制御及び／又は閉ループ制御されることができる。材料蒸気源１０４の蒸発レートは、約１ナノメートル・メートル毎秒（ｎｍ‐ｍ／ｓ）から約５０ｎｍ‐ｍ／ｓの範囲内に、例えば約２ｎｍ‐ｍ／ｓから約１０ｎｍ‐ｍ／ｓまでの範囲内に、例えば約６ｎｍ‐ｍ／ｓであることができる。
【０１７５】
あるいは又はさらに、蒸発レート及び／又は主伝播速度は、固体粒子９２２上に堆積されるべきコーティング材料の所与の厚さ（膜厚）、即ち、固体粒子９２２上に形成される層の厚さに基づいて生じる。
【０１７６】
種々の実施形態によれば、球状平均値の層厚は、約０．１ｎｍから約５０ｎｍでの範囲、例えば約０．２ｎｍから約１０ｎｍまでの範囲、例えば、約０．４ｎｍから約１．４ｎｍまでの範囲内にあることができる。例示的には、層は、機能的層を含むか又はからなることができる。この厚さの機能的層は、固体粒子９２２の化学的及び物理的特性を変化させるのに十分であることができる。例えば、コーティング材料は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含むか又はからなることができる。
【０１７７】
コーティングされた固体粒子９３２（例えば表面改質された固体粒子９２２）は、その後、収集領域８０５において収集容器１０６及び／又は収集漏斗１０６ｂによって集められ、任意には真空チャンバ８０２から取り出される（取り除かれる）ことができる。
【０１７８】
図１２は、種々の実施形態によるプロセスアレンジメント１２００を模式的な斜視図で示す。
【０１７９】
種々の実施形態によれば、材料蒸気源１０４は、複数の蒸気源１０４ｔ、例えば複数の蒸発坩堝及び／又は複数のロッド蒸発器を有することができ、その中にコーティング材料が配置される。あるいは又はさらに、材料蒸気源１０４は、コーティング領域８０３内へ複数の材料蒸気流を放出するように構成されることができる。
【０１８０】
固体粒子源１０２のガイド装置１１０２は、出口１１０２ｅ（放出出口１１０２ｅと称されることもできる）を有することができる。出口１１０２ｅは、コーティング領域８０３内に到達する固体粒子９２２の伝播特性を定義する、１つ以上の開口を有することができる。例えば、コーティング領域８０３に到達する固体粒子９２２の伝播特性が平坦及び／又は扇状になるように、ガイド装置１１０２は構成されることができる。このようにして、固体粒子９２２のコーティングが、より一様に実現されことができる。
【０１８１】
例えば、ガイド装置１１０２は、固体粒子９２２に異方性の伝播特性をもたらすように構成されたコリメータ構造１１０２ｅを有することができる。例えば、コーティング領域８０３内において（例えば平坦な伝播特性を有する）固体粒子流９２２ｓは、第２主伝播方向１０４ｅへの広がりを有し、この広がりは、第１主伝播方向１０２ｅ及び第２主伝播方向１０４ｅに対する横方向よりも小さい。例示的には、粒子ジェットが提供されていているか又はされることができる。
【０１８２】
収集装置１０６は、さらなるガイド装置１２０２を有することができる。さらなるガイド装置１２０２は、収集開口１０６ｏを有することができる。さらなるガイド装置１２０２は、収集領域へと到着した固体粒子９２２を収集容器１０６ｂ及び／又は収集漏斗に導くことができる。あるいは又はさらに、さらなるガイド装置１２０２は、収集領域へと到着した固体粒子９２２を固体粒子移送装置４０２に導くことができる。
【０１８３】
ガイド装置１１０２及び／又はさらなるガイド装置１２０２は、屈曲して及び／又はカーブして（gekruemmt und/oder gewinkelt）延在することができる。例えば、これらは、それぞれ、重力の方向に方向づけられた第１開口、及び／又は、コーティング領域８０３に対して上下に及び／又はコーティング領域８０３の上方へ方向づけられた第２開口を有することができる。
【０１８４】
例示的には、放出された固体粒子９２２は、ガイド装置１１０２の偏向管１１０２ｒに注入（eingekoppelt）されることができる。任意には、偏向管１１０２ｒは陰電位（偏向電位）にバイアスされることができる。それによって、例えば、固体粒子９２２の、有効な、伝送及び／又は案内と、それぞれの（例えばコリメータ構造を通り抜ける）ガイド装置１１０２からの採取（Auskopplung）とが達成されることができる。例えば、コリメータ構造の個別のチャネルは空隙（図示ではスリット）内で開いており、又は、円形の断面を有しており、例えば、１より大きい、例えば１０より大きいアスペクト比で形成されている。アスペクト比は、２つの相互に垂直な広がりの比表すことができる（図示のように薄い及び／又は広いよりむしろ長い）。
【０１８５】
種々の実施形態によれば、例えばコーティング材料及び／又は蒸発レートに依存して複数の、例えば２、３、４、５、６、７、８、９、より多くの、又は例えば１０より多くの蒸発源１０４ｔが提供されており又はされることができる。複数の蒸気源１０４ｔは、第１主伝播方向１０２ｅに沿って、（例えば一列に）前後に配置されることができる。
【０１８６】
材料蒸気源１０４の電子ビーム源１７０４は、複数の蒸気源１０４ｔの各蒸気源１０４ｔを照射するために、構成されることができる。例えば、電子ビーム源１７０４は、複数の偏向パラメータセットに従って、例えば制御部によって、開ループ制御及び／又は閉ループ制御されることができる。複数の偏向パラメータセットのうちのそれぞれは、唯一の蒸気源１０４ｔに割り当てられることができ、及び／又は、複数の蒸気源１０４ｔのうちの各蒸気源１０４ｔ（例えば割り当てられた蒸気源１０４ｔ）の照射がもたらす照射形状を画定することができる。
【０１８７】
移送ベルト４０４は、種々の実施形態によれば、収集された固体粒子９２２を重力方向に沿った方向成分で移送することができる。換言すれば、移送ベルト４０４（又は、固体粒子が堆積される表面）は、斜めに又は垂直に配置されることができる。あるいは、移送ベルト４０４の代わりに、位置固定された面要素（例えば、壁、シート又は類似のもの）が使用されることができる。
【０１８８】
図１３は、種々の実施形態によるプロセスアレンジメント１３００を、例えば図１２に図示されたプロセスアレンジメント１２００に類似の模式的な斜視図で示す。
【０１８９】
種々の実施形態によれば、複数の蒸気源１０４ｔは、（例えば、それぞれ対ごとに及び／又はそれぞれ互いに隣接して）は、相互に斜めに配置されることができる。例えば、複数の蒸気源１０４ｔは、その放出方向１３０２ｅにおいて異なることができる。
【０１９０】
種々の実施形態によれば、複数の蒸気源１０４ｔは、所定の距離及び角度において、例えば空間曲線（例えば円形レーン）に沿って、相互に配置されることができる。例えば、２つ以上の放出方向１３０２ｅは共通の１点に方向づけられることができる。
【０１９１】
固体粒子９２２の所期の除去のために、それらは、コーティングの後に、収集装置１０６の、例えば円錐形状の、開口１０６ｏ（例えばそのガイド装置１２０２）を通って収集されることができる（即ち、開口１０６ｏ内に到達する）。
【０１９２】
収集装置１０６又はそのガイド装置１２０２に、任意に、負の電位（例えば偏向電位）が印加されることができる。収集装置１０６によって、固体粒子９２２は、収集容器１０６ｂ、収集漏斗１０６ｂ及び／又は固体粒子移送装置４０２の方向に導かれることができる。
【０１９３】
図１４は、種々の実施形態によるプロセスアレンジメント１３００を、例えば図１２に図示されたプロセスアレンジメント１２００に類似の模式的な斜視図で示す。
【０１９４】
種々の実施形態によれば、例えば、収集装置１０６（又は、その固体粒子搬送装置４０２）は、例えば位相ベルトローラ４０４ｒによって、（例えば相応の幅上で）回動可能４０４ｄに支持された移送ベルト４０４（例えばシート、織物及び／又は金属ベルト）を有することができる。移送ベルト４０４は、移送ベルトローラ４０４ｒの回転によって移動することができる。例えば、移送ベルト４０４（例えば移送（Transportierend））は、連続的に固体粒子流９２２ｓの通路内に配置されることができ及び／又は保持されることができる。
【０１９５】
固体粒子流９２２ｓからの固体粒子９２２は、移送ベルト４０４（即ちその表面）に付着することができる（即ちこれらは吸収されることができる）。付着された固体粒子９２２は、移送ベルト４０４によって収集容器１０６ｂ及び／又は移送チャネル１０６ｋの方向に移送されることができる。収集容器１０６ｂに代えて又は加えて、固体粒子９２２は、スクリューコンベヤ４０２ｆが配置される移送チャネル１０６ｋから取り出されることができる。
【０１９６】
例えば、固体粒子９２２は剥離メカニズムによって（例えば閉ループ制御及び／又は開ループ制御されて）によって、移送ベルト４０４から分離されることができる。例示的には、剥離メカニズムは、移送ベルト４０４から固体粒子９２２の能動的な分離を提供することができる。分離された固体粒子９２２は、その後その下にある収容容器１０６ｂ又は移送チャネル１０６ｋ内に（例えば重力に沿って）落ちることができる。
【０１９７】
あるいは又はさらに、移送ベルト４０４からの固体粒子９２２の分離は、例えば移送ベルト４０４の固体粒子９２２による所定の占有の後に（ab einer bestimmten Belegung）、平衡状態（定常状態）から（例えば自動的に）生じることができる。自動的な分離は、例えば、移送ベルトローラ４０４ｒにおいて、移送ベルト４０４の、カーブして延在する部分内で行われることができる。
【０１９８】
あるいは又はさらに、本明細書に記載されている固体粒子９２２のコーティングにおいて、プラズマ支援型コーティングが行われることができる。例えば、材料蒸気源１０４は、プラズマ源を有することができる。換言すると、プラズマ支援型電子ビーム蒸発（ＳＡＤ）が行われることができる。
【０１９９】
種々の実施形態によれば、本願明細書において記載されている材料蒸気源１０４及び固体粒子源１０２は、共通の電子ビーム源７０４（例えば電子ビーム銃７０４）を有することができる。例示的には、電子ビーム７０４ｅによる固体粒子９２２の（例えば集団的な）放出のために、電子ビーム出力の（例えば小さな）一部分が必要とされることができる。その結果、残りの電子ビーム出力によってコーティング材料の蒸発をもたらすことが可能となる。例えば、プロセスアレンジメントは、唯一の電子ビーム源７０４（例えば電子ビーム銃７０４）を有することができる。例えば、電子ビーム７０４ｅは、複数の偏向パラメータのセットによって、例えば制御部によって、開ループ制御及び／又は閉ループ制御されて偏向することができる。複数の偏向パラメータセットのうちの第１偏向パラメータセットは、材料蒸気源１０４に割り当てられることができ及び／又は１つの材料蒸気源１０４の照射がもたらす（welche ein Bestrahlen der einer Materialdampf-Quelle 104 bewirkt）照射形状を画定することができる。複数の偏向パラメータセットのうちの第２偏向パラメータセットは、固体粒子源１０２に割り当てられることができ及び／又は１つの固体粒子源１０２の照射がもたらす（welche ein Bestrahlen der einer Feststoffpartikel-Quelle 102 bewirkt）照射形状を画定することができる。
【０２００】
種々の実施形態によれば、固体粒子９２２が放出される方向（放出方向７０１）は、例えばＰＶＤ（ＰＶＤ物理的気相堆積）装置内で、水平方向（重力方向に対して横方向）に延在することができる。例えば、その場合、例えばガイド装置１１０２による、経路１０２ｐの方向変化を省くことができる。
【０２０１】
種々の実施形態によれば、収集装置１０６（例えば収集容器１０６ｂ、移送チャネル１０６ｋ及び／又は収集漏斗１０６ｂ）に、基準電位（例えば電気的接地）に関して正の電位が印加されているか又はされることができる。
【０２０２】
種々の実施形態によれば、ガイド装置１１０２及び／又はさらなるガイド装置１２０２は、複数のセグメント（例えばリング）を有することができ、それを介して経路１０２ｐが延在する。セグメントは、例えば電位において異なることができる。例えば、電位は、経路に沿った（例えば第１主伝播方向１０２ｅに沿った）固体粒子９２２の速度の減少をもたらすことができる。かかるガイド装置１１０２、１２０２は、例えば収集容器１０６ｂ（収集／集積坩堝とも称される）に及び／又は粒子容器７０２（採取／放出坩堝と称されることもできる）に配置されているか又はされることができる。
【０２０３】
図１５Ａ、図１５Ｂ及び図１６は、種々の実施形態によるプロセスアレンジメント１５００ａ、１５００ｂ、１６００それぞれの（例えば主伝播方向１０２ｅ、１０４ｅに対して横向きの）横断面又は側面を模式的に示す。
【０２０４】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメント１５００ａ、１５００ｂ、１６００は、少なくとも１つのプロセスチャンバ８０２（１つ以上のプロセスチャンバ８０２）を有することができる。さらに、プロセスアレンジメント１５００ａ、１５００ｂは、固体粒子源１０２及び材料蒸気源１０４を有する、種々の実施形態によるコーティング装置１０２、１０４を備えることができる。材料蒸気源１０４は、少なくとも１つのコーティング材料をコーティング領域８０３の方向１０４ｅに放出するために調整されることができる。固体粒子源１０２は、固体粒子をコーティング領域８０３の方向１０２ｅに放出するために調整されることができる。さらに、図１５Ａ及び図１５Ｂにて図示するように、プロセスアレンジメント１５００ａ、１５００ｂは、収集領域８０５を通って及び／又は少なくとも１つのプロセスチャンバ８０２内で移送面１１１ｆに沿って基板５０４を移送するための基板移送装置５０６を有することができる。あるいは、図１６にて図示するように、プロセスアレンジメント１６００は、収集領域８０５内に収集装置１０６を有することができる。
【０２０５】
少なくとも１つのプロセスチャンバ８０２（１つ以上のプロセスチャンバ８０２）は、チャンバハウジングによって設けられていることができる又はられることができる。少なくとも１つのプロセスチャンバ８０２は、真空をその中に生成し及び／又は維持するように構成されることができる。例えば、プロセスアレンジメント１５００ａ、１５００ｂ、１６００は複数のプロセスチャンバ８０２を有することができ、例えばそれの中で、互いに隣り合う２つのプロセスチャンバ８０２は相互に接している。相互に隣接するプロセスチャンバ８０２は基板移送開口によって互いに連結されることができ、その結果、これらは例えば共通の真空系を形成する。あるいは又はさらに、２つのプロセスチャンバ８０２の間には、他のチャンバ、例えばガス分離チャンバが配置されることができる。
【０２０６】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメント１５００ａ、１５００ｂ、１６００は、（少なくとも１つの高真空ポンプを含む）ポンプアレンジメント８１４を有することができる。ポンプアレンジメント８１４は、少なくとも１つのプロセスチャンバ８０２（例えば真空チャンバ８０２）又は真空領域１５０２（例えば真空チャンバ８０２内部）からガス（例えばプロセスガス）を排気するように構成させることができ、従って、少なくとも１つのプロセスチャンバ８０２又は真空領域１５０２内部において、０．３バールより小さい（換言すると真空の）圧力、例えば約１０−３ミリバール（ｍｂａｒ）から約１０−７ｍｂａｒまでの範囲（換言すると高真空）の圧力、又は高真空よりも小さい圧力、例えば約１０−７ｍｂａｒより小さい圧力（換言すると超高真空）が提供されていることができるか又は提供されることができる。
【０２０７】
さらに、例えば制御部５１８による（例えば所与の目標真空条件に従った）例えば固体粒子のコーティング又は固体粒子の放出の間、少なくとも１つのプロセスチャンバ８０２内部の（例えばプロセス圧力、プロセス温度、プロセスガスの化学組成などの）真空特性（プロセス特性）が設定され又は調整されることができるように、少なくとも１つのプロセスチャンバ８０２は構成されることができる。
【０２０８】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメント１５００ａ、１５００ｂ、１６００は、ガス供給部１７０２を有することができる。少なくとも１つのプロセスチャンバ８０２内にプロセス雰囲気を形成するために、少なくとも１つのプロセスチャンバ８０２は、ガス供給部１７０２によってプロセスガスを導入されることができる。例えばプロセスガスは、作用ガス及び／又は反応ガスを含むことができるか又はから成ることができる。プロセス圧力は、ガス供給部ｂ１７０２によって導入されてポンプアレンジメント８１４によって排気されるプロセスガスに対する平衡によって形成されることができる。
【０２０９】
種々の実施形態によれば、反応ガスは、以下の少なくとも１つを含むことができる。：酸素、窒素、硫化水素、メタン、気体状の炭化水素、フッ素、塩素、又はその他の気体物質。あるいは又はさらに、作用ガスは、例えばアルゴンのような例えば希ガスの不活性ガスを含むことができるか又はから成ることができる。反応ガスは、例えばコーティング材料に関して、作用ガスよりも高い化学反応性を有することができる。
【０２１０】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメント１５００ａ、１５００ｂ、１６００は制御部５１８を有することができ、制御部はプロセスアレンジメント１５００ａ、１６００の１以上の構成部品、例えば固体粒子源１０２、材料蒸気源１０４、収集装置１０６ｂ若しくは基板移送装置、固体粒子移送装置４０２、ポンプアレンジメント８１４及び／又はガス供給部１７０２、と接続されていることができ、これらを開ループ制御及び／又は閉ループ制御することができる。
【０２１１】
種々の実施形態によれば、制御部５１８は、真空条件を開ループ制御及び／又は閉ループ制御するように構成されることができる。例えば、制御部５１８によって、ガス供給部１７０２及び／又はポンプアレンジメント８１４は、例えば条件（例えば目標真空条件）に基づいて、開ループ制御及び／又は閉ループ制御されることができる。条件は、例えば、プロセスチャンバ８０２内のガスの化学組成を含むことができる。
【０２１２】
種々の実施形態によれば、制御部５１８は、例えば条件（例えば目標動作パラメータ特性）に基づいて、固体粒子源１０２を開ループ制御及び／又は閉ループ制御するように構成されることができる。条件は、例えば、固体粒子源１０２の動作パラメータ（例えば、消費電力（aufgenommene elektrische Leistung）、印加電圧、固体粒子の放出レート）を表すことができる。あるいは又はさらに、制御部５１８は、例えば条件（例えば目標動作パラメータ特性）に基づいて、材料蒸気源１０４を開ループ制御及び／又は閉ループ制御するように構成されることができる。条件は、例えば材料蒸気源１０４の動作パラメータ（例えば、消費電力、印加電圧、固体粒子の放出レート）を表すことができる。
【０２１３】
実際の動作パラメータ特性（Ist-Betriebsparameter-Charakteristik）は、例えば目標動作パラメータ特性（Soll-Betriebsparameter-Charakteristik）に基づいて、例えば動作パラメータを設定し又は調整することにより、制御部５１８によって開ループ制御及び／又は閉ループ方法で制御されることができる。あるいは又はさらに、固体粒子のコーティングは、開ループ制御及び／又は閉ループ制御して行うことができる。その場合、条件は、コーティング特性（目標コーティング特性）を表すことができる。コーティング特性は、以下のうちの少なくとも１つを含むことができる。：層厚（例えば空間的平均値及び／又はその空間分布）、層の化学的組成層（例えば空間的平均値及び／又はその空間分布）及び／又はコーティングレート。
層の化学組成は、例えば反応化学量論によって定義されることができる。
【０２１４】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメントの１５００ａは、収集領域８０５を通って基板５０４を移送するための基板移送装置５０６を有することができる。基板は、収集領域８０５において固体粒子でコーティングされることができる。
【０２１５】
種々の実施形態によれば、プロセスアレンジメント１５００ａの移送装置５０６は、コーティング領域８０３に入る帯状の基板５０４を展開するための展開ローラ１００２ａを有することができる。さらに、プロセスアレンジメント１５００ａの移送装置５０６は、コーティング領域８０３から搬出される帯状の基板５０４を巻き付けるための巻付ローラ１００２ｂを有することができる。帯状の基板５０４（帯状基板）は、シート、不織布、ベルト及び／又は織物を有することができるか又はから成ることができる。例えば、帯状の基板５０４は、金属ベルト、金属シート、プラスチックベルト（ポリマーベルト）及び／又はプラスチックシート（ポリマーシート）を有することができるか及び／又はから成ることができる。プロセスアレンジメント１５００ａの基板移送装置５０６は多数の移送ローラ５０８を有することができ、移送ローラは、（例えば１回又は複数回曲がった）移送路１１ｆ（例えば、相応に１回又は複数回曲った移送面１１１ｆ）を画定し、それに沿って帯状の基板５０４はコーティング領域８０３を通り抜けて展開ローラ１００２ａと巻付ローラ１００２ｂとの間で移送される。あるいは、帯状の基板５０４は、固体粒子を真空チャンバから搬出して移送するための移送ベルト４０４としても使用されることができる。移送ベルト４０４は、シート、不織布、ベルト及び／又は織物を有することができ、又はから形成されることができる。
【０２１６】
これに代わるものとして、プロセスアレンジメント１５００ｂの移送装置５０６は、プレート形状の基板５０４を移送するために構成された、多数の移送ローラ５０８を有することができる。プレート形状の基板５０４は、例えば、移送ローラ５０８上に載置され、及び／又は基板キャリア１１１０内に入れられて移送されることができる。あるいは、基板５０４は、移送ベルト４０４上に載置されて移送されることができる。
【０２１７】
基板５０４は、プロセスアレンジメント１５００ａ、１５００ｂによって、コーティングされた固体粒子で、収集領域８０５内でコーティングされていることができる。換言すれば、コーティングされた固体粒子は、基板５０４によって捕獲されることができる。種々の実施形態によれば、例えば基板５０４が固体粒子でのみコーティングされるべき場合は、材料蒸気源１０４も省略されることができる。
【０２１８】
これに代えて、プロセスアレンジメント１６００は、コーティングされた固体粒子を収集するように構成された収集装置１０６を有することができる。プレート形状の基板５０４は、例えば、移送ローラ５０８上に載置されて、及び／又は基板キャリア１１１０内に入れられて、移送されることができる。例えば、プロセスアレンジメント１６００は、少なくとも１つの固体粒子移送装置４０２を有することができる。例えば、固体粒子源１０２の固体粒子移送装置４０２及び収集装置１０６の固体粒子搬送装置４０２は、真空チャンバ８０２を通過する固体粒子９２２の移送１６０４を提供することができる。真空チャンバ８０２を通過して固体粒子９２２を移送する間に、固体粒子はコーティング材料でコーティングされていることができる。種々の実施形態によれば、毎時約５０ｋｇ（５０ｋｇ／ｈ）、例えば約１００ｋｇ／ｈ、例えば約１５０ｋｇ／ｈ、例えば約２００ｋｇ／ｈ、例えば約３００ｋｇ／ｈ、例えば約４００ｋｇ／ｈ、例えば約５００ｋｇ／ｈ、を超える固体粒子が、真空チャンバ８０２内に及び／又は真空チャンバ８０２から（これを通過して）移送され（移送レート）及び／又は真空チャンバ８０２内でコーティングされる（コーティングレート）ことができる。真空チャンバ８０２の外側では、雰囲気領域が配置されることができ又は少なくとも、真空より大きい圧力が支配することができる。
【０２１９】
さらに、プロセスアレンジメント１５００ａ、１５００ｂは、例えばローラ５０８、１００２ａ、１００２ｂ及び／又はスクリューコンベヤ４０２ｆを有する、少なくとも１つの移送装置４０２、５０６（固体粒子移送装置４０２及び／又は基板移送装置５０６）に接続された駆動部１６０２を備えることができる。例えば、駆動部１６０２は、チェーン、ベルト又は歯車によって移送装置４０２、５０６の少なくとも１つに連結することができる。
【０２２０】
種々の実施形態によれば、制御部５１８は、駆動部１６０２を開ループ制御及び／又は閉ループ制御するために、構成されることができる。例えば、制御部５１８によって、移送状態（例えば、移送速度、移送位置、通過流（ein Durchfluss）等）は、例えば、目標コーティング特性及び／又は目標移送状態等を表す条件に基づいて、開ループ制御制御及び／又は閉ループ制御されることができる。
【０２２１】
固体粒子移送装置４０２のうちの少なくとも１つは、スクリューコンベヤ４０２ｆを有することができる。
【図１】
2019505684.tif 000003
【図２Ａ】
2019505684.tif 000004
【図２Ｂ】
2019505684.tif 000005
【図３Ａ】
2019505684.tif 000006
【図３Ｂ】
2019505684.tif 000007
【図４Ａ】
2019505684.tif 000008
【図４Ｂ】
2019505684.tif 000009
【図５】
2019505684.tif 000010
【図６】
2019505684.tif 000011
【図７】
2019505684.tif 000012
【図８】
2019505684.tif 000013
【図９】
2019505684.tif 000014
【図１０】
2019505684.tif 000015
【図１１】
2019505684.tif 000016
【図１２】
2019505684.tif 000017
【図１３】
2019505684.tif 000018
【図１４】
2019505684.tif 000019
【図１５Ａ】
2019505684.tif 000020
【図１５Ｂ】
2019505684.tif 000021
【図１６】
2019505684.tif 000022
【国際調査報告】
2019505684.tif 000023
2019505684.tif 000024
2019505684.tif 000025
2019505684.tif 000026
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2019505684.tif 000029
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