真空处理系统中的多用途低温冷却器技术方案

描述了一种用于处理基板的处理设备。处理设备包括：处理腔室，所述处理腔室用于在柔性基板上沉积材料；卷绕腔室，所述卷绕腔室用于引导柔性基板进入和离开处理腔室；低温冷却器；和低温表面，所述低温表面被连接到低温冷却器，其中低温表面包括位于处理腔室中的第一主动泵送表面和位于卷绕腔室中的第二主动泵送表面。此外，处理腔室和卷绕腔室被提供在真空壳体中，并且其中用于引导柔性基板的辊布置可插入真空壳体中并可从真空壳体中抽出，具体地说，其中被提供的辊布置将处理腔室与卷绕腔室分开。此外，第一主动泵送表面和第二主动泵送表面串联连接到低温冷却器。

Multipurpose cryogenic cooler for vacuum treatment system

A processing apparatus for processing a substrate is described. Processing apparatus includes a processing chamber, the process chamber for depositing material on a flexible substrate; the winding chamber, the winding chamber for guiding the flexible substrate into and out of the processing chamber; low temperature cooler; the low temperature and low surface temperature, the surface is connected to a low temperature cooling device, which includes the first active low temperature surface treatment pump in the chamber surface and located in the winding chamber send second active surface pump. In addition, the processing chamber and the winding chamber are provided in the vacuum shell, and wherein the guide rollers are arranged for the flexible substrate can be inserted into the vacuum in the casing and pulled out from the vacuum shell, specifically, the roller arrangement is provided to the processing chamber and the winding chamber separately. In addition, the first active pumping surface and the second active pumping surface are connected in series to the cryogenic cooler.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及薄膜处理设备，具体涉及沉积系统，并且更具体地涉及卷对卷(roll-to-roll；R2R)沉积系统及其操作方法。本专利技术的实施方式尤其涉及卷对卷系统中的真空系统，更具体地涉及用于将薄膜涂布在柔性基板上的设备，和用于在沉积设备中提供真空系统的方法。确切地说，实施方式涉及处理设备、涂布设备，和用于处理基板的方法。
技术介绍
柔性基板(诸如塑料膜或箔)的处理在封装行业、半导体行业和其他行业中存在较高需求。处理可以包括使用所需材料(诸如金属，具体是铝)涂布柔性基板。执行此任务的系统一般包括耦接到处理系统的用以传输基板的处理滚筒(例如圆柱形辊)，在处理滚筒上所述基板的至少一部分被处理。卷对卷涂布系统可以提供高产量的系统。通常，蒸发工艺(诸如热蒸发工艺)可以用于沉积金属薄层，该金属薄层可金属化到柔性基板上。由于生产商业上可行的部件所需要的高清洁度，因此提供高性能的真空系统。典型地，扩散泵和机械泵被用于排空系统。由于清洁度的要求，典型地还需要低温冷却器(cryogenicchiller)。低温冷却器是基于通过将气体结合在较冷表面上而从处理腔室去除气体的原理。通常，处理腔室内的气体被冻结或吸附在较冷表面上，并因此从处理腔室中的剩余气氛中去除，从而降低了腔室压力。低温冷凝是涉及低温冷却器的操作的主要机制。在低温冷凝中，气体分子在冷却表面上冷凝。当分子通过冷却器的较冷表面时，较冷表面降低了分子动能，此时，“粘附系数”变得可操作，并且分子会粘附到较冷表面。因此，分子从气态中被去除，并且较少分子保留在气氛中。这导致了腔室中的压力降低。因此，低温系统是相当复杂的，并且消耗相对大量的电能以提供高效低温系统。鉴于以上情况，提供一种处理系统是有益的，这种处理系统提供简化的低温系统，并且其中在减少所消耗的电能的同时仍提供高效的低温系统。
技术实现思路
鉴于以上情况，提供如独立权利要求1所述的处理设备、如权利要求13所述的涂布设备，和如权利要求14所述的用于处理基板的方法。进一步的构思、优点和特征将从从属权利要求、描述和附图中变得显而易见。根据一个实施方式，提供一种处理设备。处理设备包括：处理腔室，所述处理腔室用于在柔性基板上沉积材料；卷绕腔室，所述卷绕腔室用于引导柔性基板进入和离开处理腔室；低温冷却器；和低温表面，所述低温表面被连接到低温冷却器，其中低温表面包括位于处理腔室中的第一主动泵送表面和位于卷绕腔室中的第二主动泵送表面。根据另一实施方式，提供一种涂布设备。涂布设备包括：涂布腔室，所述涂布腔室用于在柔性基板上沉积材料；卷绕腔室，所述卷绕腔室用于引导柔性基板进入和离开涂布腔室；真空壳体，其中涂布腔室和卷绕腔室被提供在真空壳体中；低温冷却器；低温表面，所述低温表面被连接到低温冷却器，其中低温表面包括位于涂布腔室中的第一主动泵送表面和位于卷绕腔室中的第二主动泵送表面；辊布置，所述辊布置用于引导柔性基板，其中辊布置可插入真空壳体中并且可从真空壳体中抽出，具体地说，其中被提供的辊布置将涂布腔室与卷绕腔室分开，并且其中辊布置被设置在可移动支撑件上；以及设置在可移动支撑件上的壁，用于以真空密封的方式封闭真空壳体。根据进一步实施方式，提供一种用于处理基板的方法。方法包括：将处理腔室排空至第一压力，所述处理腔室用于在柔性基板上沉积材料；将卷绕腔室排空至第二压力，所述卷绕腔室用于引导柔性基板进入和离开处理腔室，所述第二压力高于第一压力；和从低温冷却器向位于处理腔室中的第一主动泵送表面提供冷却流体并且从第一主动泵送表面向位于卷绕腔室中的第二主动泵送表面提供冷却流体。附图说明为了可以详细理解本专利技术的上述特征的方式，上文所简要概述的本专利技术的更具体的描述可以参考实施方式来进行。附图涉及本专利技术的实施方式，并且在下面进行描述：图1示出根据本文所述实施方式的处理设备的示意图；图2示出根据本文所述实施方式的在操作过程中的处理设备的剖面图；图3示出如根据本文所述实施方式的用于处理设备或涂布设备的蒸发单元；图4示出根据本文所述实施方式的处理设备的一个实例；图5示出根据本文所述实施方式的处理设备的另一个实例。具体实施方式现将详细参考本专利技术的各种实施方式，所述实施方式的一个或多个实例在附图中示出。在以下对附图的描述中，相同的元件符号指代相同的元件。一般来说，仅描述了关于个别实施方式的差异。每个实例是以解释本专利技术的方式而提供的，而不旨在限制本专利技术。另外，作为一个实施方式的一部分而说明或描述的特征可以用于其他实施方式或与它们结合产生的另一实施方式。可以预期的是，描述包括这样的修改和变化。应注意，在本文所述实施方式内使用的柔性基板或基板可典型的特征在于基板是可弯曲。术语“基板”可与术语“柔性基板”同义使用。例如，如本文中的实施方式所述的柔性基板可为箔、膜或其它柔性基板。然而，如下文更详细地描述，本文所述实施方式的益处还可以提供给其他直列沉积(inline-deposition)系统的非柔性基板或处理设备。然而，应当理解，特定益处可以用于柔性基板以及用于在柔性基板上制造器件的应用。低温冷却器用于提高真空工艺效率。根据本文所述的实施方式，提供一种处理设备。处理设备包括：处理腔室，所述处理腔室用于在柔性基板上沉积材料；卷绕腔室，所述卷绕腔室用于引导柔性基板进入和离开处理腔室；低温冷却器；和低温表面，所述低温表面被连接到低温冷却器，其中低温表面包括位于处理腔室中的第一主动泵送表面和位于卷绕腔室中的第二主动泵送表面。第一主动泵送表面和第二主动泵送表面被构造以有效减少在处理设备中需要的低温冷却器的数量。根据一些实施方式，本文所提到的处理腔室可为涂布腔室。根据可以与本文所述其他实施方式组合的一些实施方式，第一主动泵送表面和/或第二主动泵送表面可附加地或替代地被分别描述为第一低温表面或第二低温表面。然而，根据可产生另外的实施方式的另外的附加或替代实施方式，主动泵送表面或是低温表面被构造为在真空腔室(例如处理腔室和/或卷绕腔室)内泵送例如水蒸气。例如，水蒸气可为真空腔室和/或真空腔室中的气体负载的90摩尔％或更多。根据本文所述实施方式，处理腔室(诸如涂布腔室)和卷绕腔室被提供在真空壳体中，并且用于引导柔性基板的辊布置可插入真空壳体中并且可从真空壳体中抽出，具体地说，其中被提供的辊布置将处理腔室与卷绕腔室分开。典型地，辊布置被设置在可移动支撑件上。根据本文所述实施方式，第一主动泵送表面、第二主动泵送表面和低温冷却器被设置在可移动支撑件上，具体地说，其中第一主动泵送表面和第二主动泵送表面被设置在延伸到真空壳体之中的区域上。根据本文所述其他实施方式，第一主动泵送表面和第二主动泵送表面可固定设置在真空壳体中。第一主动泵送表面和第二主动泵送表面的放置为有效减少在处理设备中需要的低温式冷冻器的数量提供了一个要被考量的构想。另外，第一主动泵送表面和第二主动泵送表面串联连接到低温冷却器。串联提供根据本文所述实施方式的第一主动泵送表面和第二主动泵送表面，即，串联连接了第一主动泵送表面和第二主动泵送表面，允许在处理设备中仅仅使用一个低温冷却器。根据本专利技术的另一构想，第一主动泵送表面和第二主动泵送表面可以具有不同尺寸。典型地，例如提供在处理腔室中的第一主动泵送表面的尺寸，大于例如提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理设备，包括：处理腔室，用于处理柔性基板；卷绕腔室，用于引导所述柔性基板进入或离开所述处理腔室；低温冷却器；和低温表面，与所述低温冷却器连接，其中所述低温表面包括位于所述处理腔室中的第一主动泵送表面和位于所述卷绕腔室中的第二主动泵送表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种处理设备，包括：处理腔室，用于处理柔性基板；卷绕腔室，用于引导所述柔性基板进入或离开所述处理腔室；低温冷却器；和低温表面，与所述低温冷却器连接，其中所述低温表面包括位于所述处理腔室中的第一主动泵送表面和位于所述卷绕腔室中的第二主动泵送表面。2.如权利要求1所述的处理设备，其中所述处理腔室和所述卷绕腔室被提供在真空壳体中，并且其中用于引导所述柔性基板的辊布置可插入所述真空壳体中并且可从所述真空壳体中抽出，具体地说，其中被提供的所述辊布置将所述处理腔室与所述卷绕腔室分开。3.如权利要求1或2所述的处理设备，其中所述第一主动泵送表面和所述第二主动泵送表面串联连接到所述低温冷却器，并且其中所述第一主动泵送表面比所述第二主动泵送表面更靠近所述低温冷却器的冷却出口。4.如权利要求2或3所述的处理设备，其中所述辊布置设置在可移动支撑件上。5.如权利要求4所述的处理设备，其中用于以真空密封的方式封闭所述真空壳体的壁被设置在所述可移动支撑件上。6.如权利要求5所述的处理设备，其中所述壁将所述处理设备分割为延伸到所述真空壳体之中的区域和保留在所述真空壳体外部的区域。7.如权利要求2～6任一项所述的处理设备，其中所述低温冷却器设置在所述真空壳体外。8.如权利要求1～7任一项所述的处理设备，其中所述第一主动泵送表面和所述第二主动泵送表面具有不同尺寸。9.如权利要求4～8任一项所述的处理设备，其中所述可移动支撑件包括至少一个分隔壁，所述分隔壁将所述处理腔室与所述卷绕腔室分开。10.如权利要求9所述的处理设备，其中所述至少一个分隔壁在所述分隔壁与处理滚筒之间提供至少一个间隙。11.如权利要求4～10任一项所述的处理设备，其中所述第一主动...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈·布什贝克，于尔根·亨里奇，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US