沉积设备、涂布柔性基板的方法、及具有涂层的柔性基板技术

描述一种用于涂布柔性基板(10)的沉积设备(100)。此沉积设备包括第一线轴腔室(110)，其容纳用于提供柔性基板(10)的存储线轴(112)；沉积腔室(120)，其布置于第一线轴腔室(110)下游；及第二线轴腔室(150)，其布置于沉积腔室(120)下游，且容纳用于在沉积后缠绕柔性基板(10)于其上的绕紧线轴(152)。沉积腔室(120)包括用于引导柔性基板经过多个沉积单元(121)的涂布滚筒(122)，此多个沉积单元包括具有石墨靶(125)的至少一个沉积单元(124)。进一步来说，沉积腔室(120)包括涂布处理装置(160)，配置成用以致密化沉积于柔性基板上的一层。

Deposition equipment, method of coating flexible substrate and flexible substrate with coating

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】沉积设备、涂布柔性基板的方法、及具有涂层的柔性基板
本公开内容的实施方式涉及薄膜沉积设备及方法，特别是用于涂布具有薄层的柔性基板的设备及方法。特别是，本公开内容的实施方式涉及用于涂布柔性基板的卷对卷(Roll-to-roll,R2R)沉积设备及涂布方法。更特别的是，本公开内容的实施方式是涉及用于涂布具有层堆叠的柔性基板的设备及方法，例如是用于薄膜太阳能电池的制造、薄膜电池的制造、及柔性显示器的制造。
技术介绍
柔性基板(例如是塑料薄膜或金属薄片)的处理，在封装产业、半导体产业、及其他产业中具有高需求。处理可包括用材料涂布柔性基板，材料例如是金属、半导体、及电介质材料，并针对各个应用实施蚀刻、及其他处理动作于基板上。执行此工作的系统一般包括耦接至处理系统的涂布滚筒，例如是圆柱形辊，此处理系统具有用于传输基板的辊组件，且在辊组件上涂布基板的至少一部分。举例来说，涂布处理例如是化学气相沉积(CVD)处理或物理气相沉积(PVD)处理，特别是溅射处理，可被用于沉积薄层至柔性基板上。卷对卷(Roll-to-roll)沉积设备被理解为将相当长的柔性基板(例如是一千米或更长)由存储线轴(storagespool)松开(uncoiled)，涂布以薄层堆叠，并再次重绕(recoiled)至绕紧线轴(wind-upspool)上。特别是，在薄膜电池、显示器产业、及光伏(photovoltaic,PV)产业的制造中，卷对卷沉积系统是被高度关注的。举例来说，柔性触摸面板元件、柔性显示器、及柔性光伏模块的需求增加，导致在卷对卷涂布机中沉积适当的层的需求增加。进一步来说，对于改善的涂布设备及改善的涂布柔性基板的方法具有持续的需求，利用柔性基板可制造出高质量的层及高质量的层堆叠系统。改善的层或层堆叠系统，例如是具有改善的均匀性、改善的产品寿命、及各个表面区域中较少的缺陷。综上所述，提供一种用于涂布柔性基板的沉积设备及涂布柔性基板的方法，利用此设备与方法，相较于传统设备及方法，可提供改善的层及改善的层堆叠系统。
技术实现思路
有鉴于此，根据独立权利要求，提供一种涂布柔性基板的沉积设备及方法。其他方面，根据从属权利要求、说明书、及附图，优点及特征是显而易见的。根据本公开内容的一方面，提供一种用于沉积层于柔性基板上的沉积设备。此沉积设备包括第一线轴腔室，容纳用于提供柔性基板的存储线轴，沉积腔室布置于第一线轴腔室下游，及第二线轴腔布置于沉积腔室下游，且容纳用于在沉积后缠绕柔性基板于其上的绕紧线轴。沉积腔室包括用于引导柔性基板经过多个沉积单元的涂布滚筒，此多个沉积单元包括具有石墨靶的至少一个沉积单元。进一步来说，沉积腔室包括涂布处理装置，配置成用以致密化沉积于柔性基板上的层。根据本公开内容的其他方面，提供一种用于将层堆叠涂布至柔性基板上的沉积设备，此层堆叠包括类金刚石层。此沉积设备包括第一线轴腔室，容纳用于提供柔性基板的存储线轴，沉积腔室布置于第一线轴腔室下游，及第二线轴腔布置于沉积腔室下游，且容纳用于在沉积后缠绕柔性基板于其上的绕紧线轴。沉积腔室包括用于引导柔性基板经过多个沉积单元的涂布滚筒，此多个沉积单元包括具有石墨靶的至少一个溅射沉积单元。涂布滚筒配置成用于提供电位至涂布滚筒的基板引导表面。进一步来说，沉积腔室包括涂布处理装置，配置成用以致密化类金刚石层。根据本公开内容的其他方面，提供一种将碳层涂布于柔性基板上的方法。此方法包括从第一线轴腔室中提供的存储线轴退卷柔性基板；沉积碳层于柔性基板上，同时利用沉积腔室中提供的涂布滚筒引导柔性基板；通过利用涂布处理装置将碳层致密化；及在沉积后缠绕柔性基板至第二线轴腔室中提供的绕紧线轴上。根据本公开内容的其他方面，提供通过根据此处所述的实施方式的方法所制造的具有一或多层涂层的柔性基板。实施方式涉及用以执行所公开的方法的设备，且包括用以执行各所述的方法方面的设备部件。这些方法方面可由硬件部件、由合适软件编程的计算机、两者的任何结合或任何其他方式执行。此外，根据本公开内容的实施方式还涉及用以操作所述的设备的方法。用以操作所述的设备的方法包括用以执行设备的每一功能的方法方面。附图说明为了能够理解本公开内容上述特征的细节，可参照实施方式，得到对于简单总括于上的本公开内容更详细的叙述。所附的附图是涉及本公开内容的实施方式，并叙述如下：图1示出根据此处所述的实施方式的沉积设备的截面示意图；图2示出根据此处所述的进一步的实施方式的沉积设备的截面示意图；图3示出可用于此处所述的一些实施方式的部分沉积腔室的放大示意图；图4示出可用于此处所述的一些实施方式的交流电溅射源的示意图；图5示出可用于此处所述的一些实施方式的直流电溅射源的示意图；图6示出可用于此处所述的一些实施方式的双直流电平面阴极溅射源的示意图；图7A和7B示出根据此处所述的实施方式，说明涂布柔性基板的方法的流程图；和图8A和8B示出根据此处所述的实施方式的方法制造出的柔性基板，其被包括至少一碳层的一或多层涂布。具体实施方式现在将对于本公开内容的各种实施方式进行详细说明，本公开内容的一或多个例子绘示于附图中。在以下对于附图的叙述中，使用相同的附图标记来指示相同的部件。只会对于各个实施方式的不同处进行叙述。各个例子的提供只是用以解释本公开内容，而非欲用以限制本公开内容。另外，作为一个实施方式的一部分而被绘示或叙述的特征，可用于或结合其他实施方式，以产生又一实施方式。所述内容意欲包含这样的调整及变化。示例性地参照图1，根据本公开内容，描述一种用于涂布柔性基板10的沉积设备100。根据可与此处所述的任何其他实施方式结合的实施方式，沉积设备100包括容纳存储线轴112的第一线轴腔室110，存储线轴112用于提供柔性基板10。进一步来说，沉积设备100包括布置于第一线轴腔室110下游的沉积腔室120。另外，沉积设备100包括布置于沉积腔室120下游，容纳绕紧线轴152的第二线轴腔室150，绕紧线轴152用于在沉积后将柔性基板10缠绕至其上。沉积腔室120包括用于引导柔性基板经过多个沉积单元121的的涂布滚筒122。此多个沉积单元121包括至少一个沉积单元124，此至少一个沉积单元124具有石墨靶125。进一步来说，如图1所示例性绘示，沉积腔室120包括涂布处理装置160，配置成用以使沉积于柔性基板上的层致密化。特别是，涂布处理装置160可被布置于具有石墨靶125的至少一个沉积单元124的下游。据此，如此处所述的沉积设备的实施方式相较于传统沉积设备是被改善的。特别是，沉积设备有益地将可被致密化的碳层涂布于柔性基板上，例如是为了制造类金刚石(diamondlikecarbon)层。进一步来说，沉积设备有益地将具有一或多个致密化碳层的层堆叠涂布于柔性基板上。在本公开内容中，“沉积设备”可理解为一种设备配置用于沉积材料于基板上，特别是柔性基板上。特别地，此沉积设备为卷对卷(R2R)沉积，配置成用于将层堆叠涂布于柔性基板上。更特别地，沉积设备可以是具有至少一个真空腔室的真空沉积设备，真空腔室特别是真空沉积腔室。举例来说，沉积设备可被配置成用于基板长度为500米(m)或更多、1000m或更多、或是几千米(km)。基板宽度可以是300毫米(mm)或更多、特别是500mm或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沉积设备(100)，用于沉积层于柔性基板(10)上，包括：第一线轴腔室(110)，容纳存储线轴(112)，所述存储线轴(112)用于提供所述柔性基板(10)；沉积腔室(120)，所述沉积腔室(120)布置于所述第一线轴腔室(110)下游；和第二线轴腔室(150)，所述第二线轴腔室(150)布置于所述沉积腔室(120)下游，容纳绕紧线轴(152)，所述绕紧线轴(152)用于在沉积后缠绕所述柔性基板(10)于其上；所述沉积腔室(120)包括：涂布滚筒(122)，用于引导所述柔性基板经过多个沉积单元(121)，所述多个沉积单元(121)包括至少一个沉积单元(124)，所述至少一个沉积单元(124)具有石墨靶(125)；和涂布处理装置(160)，配置成用以将沉积于所述柔性基板上的层致密化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种沉积设备(100)，用于沉积层于柔性基板(10)上，包括：第一线轴腔室(110)，容纳存储线轴(112)，所述存储线轴(112)用于提供所述柔性基板(10)；沉积腔室(120)，所述沉积腔室(120)布置于所述第一线轴腔室(110)下游；和第二线轴腔室(150)，所述第二线轴腔室(150)布置于所述沉积腔室(120)下游，容纳绕紧线轴(152)，所述绕紧线轴(152)用于在沉积后缠绕所述柔性基板(10)于其上；所述沉积腔室(120)包括：涂布滚筒(122)，用于引导所述柔性基板经过多个沉积单元(121)，所述多个沉积单元(121)包括至少一个沉积单元(124)，所述至少一个沉积单元(124)具有石墨靶(125)；和涂布处理装置(160)，配置成用以将沉积于所述柔性基板上的层致密化。2.如权利要求1所述的沉积设备，其中所述涂布处理装置(160)是非接触式涂布处理装置。3.如权利要求1或2所述的沉积设备，其中所述涂布处理装置(160)是离子源，特别地是线性离子源。4.如权利要求1至3中任一项所述的沉积设备，其中所述至少一个沉积单元(124)是直流电溅射沉积单元，或其中所述至少一个沉积单元(124)是脉冲直流电溅射沉积单元。5.如权利要求1至4中任一项所述的沉积设备，其中所述石墨靶(125)是平面靶，或其中所述石墨靶(125)是可旋转靶。6.如权利要求1至5中任一项所述的沉积设备，所述涂布滚筒连接至装置(140)，所述装置(140)用于施加电位至所述涂布滚筒，特别地电位是中频电位，所述中频电位具有频率在1kHz至100kHz之间。7.如权利要求1至6中任一项所述的沉积设备，其中所述多个沉积单元(121)包括至少一个直流电溅射源(612)，所述至少一个直流电溅射源(612)配置成用于沉积导电材料至所述柔性基板(10)上，和/或其中所述多个沉积单元包括至少一个交流电溅射源(610)，所述至少一个交流电溅射源(610)配置成用于沉积非导电材料至所述柔性基板(10)上。8.如权利要求1至7中任一项所述的沉积设备，所述涂布滚筒(122)可围绕旋转轴(123)旋转，所述涂布滚筒(122)包括弯曲基板支撑表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃德加·海波科恩，斯特凡·劳伦兹，斯蒂芬·海因，尼尔·莫里森，赖纳·库克拉，克里斯多夫·卡森，托马斯·德皮希，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US