[發(fā)明專利]在離散片上沉積多層涂層的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710167221.8
• 申請日: 2003-04-14
• 公開（公告）號: CN101231974A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·C·帕加諾;K·J·內(nèi)爾森;P·E·伯羅斯;M·E·格羅斯;M·R·祖姆霍夫;P·M·馬丁;C·C·邦哈姆;G·L·格拉夫
• 申請（專利權(quán)）人: 維特克斯系統(tǒng)公司
• 主分類號: H01L23/28
• 分類號: H01L23/28;H01L23/29;H01L23/31;H01L21/56;H01L51/00;H01L51/52;H01L51/54;H01L51/56
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 呂彩霞;韋欣華

本申請是于2004年10月15日進(jìn)入國家階段的PCT國際申請“在離散片上沉積多層涂層的裝置”(國際申請?zhí)枺篜CT/US2003/011480，國際申請日：2003年4月14日，中國申請?zhí)枺?3808497.X)的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及一種在片狀底物上沉積多層涂層的裝置和其上配置的器件，更具體地說，涉及一種包膜設(shè)備，該設(shè)備對多層涂層進(jìn)行處理，同時減少可能的各層污染。

背景技術(shù)

在包裝對環(huán)境敏感的產(chǎn)品和器件中，已包括了多層涂層，所述包裝用于防止環(huán)境氣體或液體諸如大氣中氧和水蒸汽對產(chǎn)品和器件的滲透，或防止產(chǎn)品或器件處理、輸送、存儲或應(yīng)用中的化學(xué)品對產(chǎn)品和器件的滲透。在一種形式中，這些涂層可用由有機聚合物層分隔的無機金屬或金屬氧化物層來構(gòu)成。這些涂層已被描述于例如，U.S.專利6,268,695、6,413,645和6,522,067中，和在獲準(zhǔn)專利申請的US09/889,605中，這些全部在此引以參考。一般用于對不同的網(wǎng)膜(web)底物涂布薄多層涂層的一種方法是“卷帶式(roll-to-roll)”方法，它包括把連續(xù)網(wǎng)膜底物裝在卷軸上。用一系列轉(zhuǎn)筒傳送底物通過一個或更多個沉積站。網(wǎng)膜沿轉(zhuǎn)筒傳送進(jìn)入系統(tǒng)，在一個或更多個聚合物沉積和固化站中沉積和固化聚合物層，同時在一個或更多個無機層沉積站中沉積無機層。這種沉積和固化站不是連接在一起的孤立室(chambers)，而是在單一真空室內(nèi)彼此相鄰相對隔開的。由于這樣一種開式結(jié)構(gòu)，一般必須努力使有機物蒸氣遷移減到最小，否則有機物蒸氣的遷移可能導(dǎo)致涂層或底物的污染。此外，因為汽相沉積對進(jìn)行接受的底物賦予明顯的熱負(fù)荷，所以可配置一個或多個轉(zhuǎn)筒，形成對底物溫度控制所需的散熱。盡管這種卷帶式方法能夠生產(chǎn)率高，但其實際用途受到底物連續(xù)長度(滾筒)的限制。此外，卷帶式方法固有的彎曲，使之難以在硬底物上沉積涂層，或在對其裝有剛性支撐器件的底物上沉積涂層。

當(dāng)待涂底物為離散薄片型而非連續(xù)網(wǎng)膜時，一般采用另一種被稱為“簇群設(shè)備(cluster?tool)”的方法對片狀底物涂布多層涂層。這種簇群設(shè)備方法，一般用于生產(chǎn)半導(dǎo)體器件，包括使用兩個或更多個經(jīng)共同界面連接一起的獨立真空室，其中各真空室內(nèi)裝有一個或多個沉積源。在這種簇群設(shè)備方法中，是將離散薄片底物從一個真空室傳動至另一真空室，使之其上接受不同涂層，并根據(jù)需要，重復(fù)此過程多次，以形成所需堆積的涂層。發(fā)展這種簇群設(shè)備方法的一個有力動因，是需要分離相鄰而又不同涂層間的潛在污染源，其中，在相鄰室之間一般放置隔離閥。實際上，對于防滲涂層(barrier?coating)工業(yè)，簇群設(shè)備系機械的運用是部分基于如要避免污染就不能在共享真空室內(nèi)進(jìn)行有機和無機物沉積的概念。簇群設(shè)備方法的另一特性是，在各離散真空室內(nèi)，對底物精密溫度控制的可能性比對卷帶式結(jié)構(gòu)的開口室內(nèi)精確控制溫度的可能性更大。盡管簇群設(shè)備方法好處在于可生產(chǎn)相對無污染物的制成品，但從一個孤立真空室至另一孤立真空室不斷更換薄片底物，同時又要保持真空，這大大增加了設(shè)計和控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。

因此，需要有一種能對薄片底物和裝在底物上的器件或產(chǎn)品涂布多層涂層的設(shè)備，而使卷帶式器件的速度和效率與簇群設(shè)備系的機器所固有的防止交叉污染的能力結(jié)合起來。

本發(fā)明的裝置滿足了這個要求，可在開式(公共環(huán)境)結(jié)構(gòu)中直列式沉積制備構(gòu)成多層涂層的各層。不需設(shè)置很多分隔站，使包膜生產(chǎn)率和總包設(shè)備簡單性最大化，同時適當(dāng)控制所沉積的材料，使材料以氣體形式分散至相鄰沉積站的趨向減到最小，矯正了單涂層的污染。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對真空室可添加各種隔離器件，減少或消除層間污染的機會，而無需使相鄰沉積站隔離開來。

發(fā)明內(nèi)容