用于薄膜处理应用的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:13825400 阅读:103 留言:0更新日期:2016-10-12 21:59
根据本公开,提供一种柔性基板涂布装置。所述柔性基板涂布装置包括真空工艺腔室,用以处理柔性基板。所述真空工艺腔室包括一或多个沉积单元以及定位在所述一或多个沉积单元的直接下游的清洁单元。在另一方面中,提供一种用于将薄膜沉积在柔性基板上的方法。所述用于将薄膜沉积在柔性基板上的方法包括:真空涂布所述柔性基板,由此将一或多个层沉积在所述柔性基板上;以及在所述涂布的直接下游清洁所述柔性基板。

【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沉积装置,具体来说涉及包括薄膜清洁的装置和方法,并且更具体地涉及包括薄膜清洁的辊到辊式(R2R)系统的装置和方法。本专利技术的实施方式具体涉及用于R2R化学气相沉积(CVD)系统的等离子体清洁处理腔室的装置和方法。
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。处理可以包括利用期望材料(诸如金属、半导体和电介质材料)涂布柔性基板、在基板上进行蚀刻以及其他处理步骤以用于期望的应用。执行此任务的系统一般包括耦接到处理系统的处理滚筒,例如圆柱形辊,所述处理滚筒用以传输基板,并且在所护处理滚筒上处理所述基板的至少一部分。由此,辊到辊式涂布系统可以提供高产量系统。典型地,涂布工艺(诸如化学蒸发工艺或热蒸发工艺)可以用于将薄材料层沉积到柔性基板上。辊到辊式沉积系统被理解为:相当大长度(诸如至少若干千米)的柔性基板从柔性基板存储卷轴上展开、涂布薄膜并再次卷绕在另一卷轴上。对辊到辊式沉积系统的需求同样在显示器行业和光伏(PV)行业中经历强烈增长。例如,触摸面板元件、柔性显示器和柔性PV模块导致对在辊到辊涂布机中沉积合适的层(尤其以较低制造成本)的需求增长。对基板的损坏可能降低基板可使用性和/或价值。具体来说,颗粒可位于柔性基板上,并且因此污染基板的表面。更糟的是,如果柔性基板在沉积后卷起,那么脏的颗粒就会夹在卷轴上的各层柔性基板之间。这不仅会造成在颗粒存在位置处的针孔等,而且它们还对在卷绕工艺中压靠在颗粒上的相邻层造成损坏。因此,在本领域中需要一种在处理柔性基板(诸如OLED结构、半导体结<br/>构和其他现代的更复杂的器件)时确保基板沉积质量提高的有效清洁装置和方法。
技术实现思路
根据以上内容,提供一种用于处理柔性基板的装置和一种用于处理柔性基板的方法。本专利技术的进一步的方面、优点和特征从权利要求书、说明书和附图中是显而易见的。在一方面,提供一种柔性基板涂布装置。所述柔性基板涂布装置包括真空工艺腔室,用以处理柔性基板。所述真空工艺腔室包括一或多个沉积单元以及定位在所述一或多个沉积单元的直接下游的清洁单元。另一方面,提供一种用于将薄膜沉积在柔性基板上的方法。所述用于将薄膜沉积在柔性基板上的方法包括:真空涂布所述柔性基板,由此将一或多个层沉积在所述柔性基板上;以及在所述涂布的直接下游清洁所述柔性基板。本公开还涉及一种用于实行所公开的方法并且包括用于执行每个所述方法步骤的装置部分的装置。这些方法步骤可借助硬件组件、通过适当软件编程的计算机、这两者的任何组合或以任何其他方式来执行。此外,本公开还涉及所述装置操作所用的方法。这个方法包括用于实行所述装置的每个功能的方法步骤。附图简述因此,为了能够详细理解本专利技术的上述特征的方式,可参考实施例得出上文所简要概述的本专利技术的更具体的描述。附图涉及本专利技术的实施方式,并且描述如下:图1、图2和图3示出已知的柔性基板涂布装置的示意图。图4示出柔性基板上的针孔的示例性放大图。图5、图6和图7示出根据本文所述实施方式的柔性基板涂布装置的示意图。图8示出如本文使用的可能的清洁单元的示意图。图9和图10示出根据本文所述实施方式的柔性基板涂布装置的示意图。具体实施方式现将详细参考本专利技术的各种实施方式,这些实施方式中的一或多个示例在附图中示出。在对附图的以下描述内,相同附图标记指代相同部件。一般来说,仅描述了相对于单独实施方式的差异。每个示例是以解释本专利技术的方式提供,而不意味着对本专利技术的限制。另外,例示或描述为一个实施方式的部分的特征可以用于其他实施方式或与它们结合以产生另一实施方式。此描述意在包括这样的修改和变化。应当注意,在本文所述的实施方式内使用的柔性基板典型地是可弯曲的。术语“腹板”可与术语“箔”或术语“柔性基板”同义地使用。本文所述实施方式大体涉及用于涂布柔性基板、由此减少污染和损坏的发生的装置和方法。具体来说,本文所述实施方式包括例如由清洁单元清洁柔性基板。具体来说,本文所述的实施方式包括清洁活动以及被定位在真空工艺腔室内的清洁单元。图1例示性地示出专利技术人已知的柔性基板涂布装置。柔性基板140提供在存储卷轴2上。在柔性基板涂布装置的操作中,柔性基板经由一或多个偏转辊(诸如辊4)引导到涂布滚筒1。在所示示例中,示出两个沉积单元5,所述沉积单元5将一或多个层沉积在柔性基板上。在沉积后,柔性基板被引导到卷绕卷轴3。典型地,在沉积过程中,真空工艺腔室6(即发生沉积的腔室)处于中度真空(即,在3×101至1×10-3mbar之间)下(诸如在化学气相沉积(CVD)或溅射的情况下),或者处于高度真空(即,典型地低于10-3mbar)下(诸如在蒸发的情况下)。所谓的背景真空(即真空工艺腔室在沉积工艺开始前抽空到的压力)典型地在10-5mbar与10-6mbar之间的范围内。卷轴腔室7和8可以在约10-1mbar和10-3mbar的压力下。如图所示,还可提供用于沉积单元的控制和/或供电单元9。在实践中,在质量控制上已经证实,颗粒可以聚集在柔性基板上,从而导致基板表面的污染和损坏。那些问题也被称为“卷绕缺陷”。更详细来说,这种缺陷通常为其中沉积膜或甚至是完整的柔性基板局部被磨蚀的10微米数量级的较小区域。这些缺陷的可能来源是例如位于存储卷轴的柔性基板上的颗粒,
还有由涂布工艺造成的并且附着到基板的颗粒。就专利技术人已知而言,若干方法已尝试来避免卷绕缺陷的问题。一种方法是其中柔性基板在整个沉积工艺中仅在背侧行进直至柔性基板被卷起的系统。然而,这种设计不适用于所有种类的所需工艺。具体来说,它可能不适于利用延展辊和张力分离(即,其中在沉积期间的基板张力高于卷绕柔性基板所期望的张力)的薄膜沉积。因此,提出在卷绕柔性基板前布置清洁单元。这在图2中示出,其中清洁单元15提供在卷轴腔室8中,以便清洁柔性基板。清洁单元的目的是在基板卷绕在卷轴3上前,收集柔性基板上的颗粒。考虑到,卷绕缺陷的问题将通过提供清洁单元来克服。在替代示例中,如图3所示,主要出于空间原因,清洁单元15放置在位于真空工艺腔室6与卷轴腔室8之间的中间腔室19中。然而,本公开的专利技术人在各种分析中发现,虽然通过提供如图2和图3所示的清洁单元可基本上减少出现在柔性基板表面上的污垢,但是仍对柔性基板造成大量局部损坏。具体来说,在柔性基板中存在针孔。这种针孔的示例在图4中示出。那些针孔相当大,并且可以是要涂布的结构(诸如金属网或TFT结构)的量级。明显的是,在存在这种针孔的情况下,所述结构的功能被局部地破坏。有趣的是,鉴于当在没有任何清洁单元的沉积装置(诸如如图1所示的沉积装置)中对相邻层进行涂布时,柔性基板中的此类针孔有规律地传播到相邻层,已经证实,当在包括清洁单元的沉积装置(如图2或图3所示)中对相邻层进行涂布时,许多针孔不会传播到相邻层。因此,本公开的专利技术人提出一种根据独立权利要求的并且此外在以下一些示例性的实施方式中描绘的柔性基板涂布装置。在分析中,专利技术人可发现,出现在柔性基板中的针孔可基本上减少。更详细地,根据本公开,清洁单元被提供在涂布单元的直接下游。术语“直接下游”可理解如下。根据可能的定义,在涂布单元与清洁元件之间不存在与柔性基板的涂布侧接触的辊或滑轮,诸如偏转辊本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种柔性基板涂布装置(100),包括:‑真空工艺腔室(60),所述真空工艺腔室用以处理柔性基板(140),所述真空工艺腔室包括一或多个沉积单元(680);以及‑清洁单元(150),所述清洁单元被定位在所述一或多个沉积单元的直接下游。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种柔性基板涂布装置(100),包括:-真空工艺腔室(60),所述真空工艺腔室用以处理柔性基板(140),所述真空工艺腔室包括一或多个沉积单元(680);以及-清洁单元(150),所述清洁单元被定位在所述一或多个沉积单元的直接下游。2.根据前述权利要求中任一项所述的柔性基板涂布装置,其中所述清洁单元(150)包括颗粒位移单元(18)和颗粒耗散单元(19)。3.根据前述权利要求中任一项所述的柔性基板涂布装置,其进一步包括定位在所述一或多个沉积单元(680)的下游的一或多个偏转辊(14、104),其中在所述柔性基板的涂布侧上接触所述柔性基板并定位在所述一或多个沉积单元的下游的所述一或多个偏转辊的全部定位在所述清洁单元(150)的下游。4.根据前述权利要求中任一项所述的柔性基板涂布装置,其中所述清洁单元包括第一粘性辊(18)和第二粘性辊,其中任选地,所述第二粘性辊(19)的粘度大于所述第一粘性辊(18)的粘度。5.根据权利要求4所述的柔性基板沉积装置,其中所述第一粘性辊(18)被定位成在所述柔性基板沉积装置的操作中接触所述柔性基板(140),并且所述第二粘性辊(19)被定位成使得所述第二粘性辊的表面与所述第一粘性辊(18)的表面接触,其中任选地,所述第二粘性辊被定位成使得它在所述柔性基板沉积装置的操作中不与所述柔性基板接触。6.根据前述权利要求中任一项所述的柔性基板涂布装置,其中所述真空工艺腔室进一步包括具有旋转轴(511)的涂布滚筒(510),其中任选地,所述清洁单元被定位成使得它在所述柔性基板接触所述涂布滚筒的位置处接触所述柔性基板(140)。7.根据权利要求6所述的柔性基板涂布装置,其中所述一或多个沉积单元(680)的全部或所述一或多个沉积单...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·德皮施
申请(专利权)人:应用材料公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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