[發明專利]通過可調整的分離墻進行的氣體分離

有效

• 申請號: 201480006989.5
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN104968831B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: H-G·洛茨;N·莫里森;J·M·迭戈茲-坎波;H·蘭格拉夫;T·斯托利;S·海恩;F·里斯;W·布施貝克
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: C23C14/56
• 分類號: C23C14/56;H01J37/32
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐偉

描述了一種用于涂布薄膜于柔性基板上的設備。此設備包括涂布鼓輪及氣體分離單元，涂布鼓輪具有外表面，用于導引柔性基板通過第一真空處理區域及至少一第二真空處理區域，氣體分離單元用于分離第一真空處理區域與至少一第二真空處理區域，且適用于形成狹縫，柔性基板可通過涂布鼓輪的外表面與氣體分離單元之間的所述狹縫，其中氣體分離單元適用于通過調整氣體分離單元的位置來控制在第一處理區域與第二處理區域之間的流體連通。

技術領域

本發明的實施例是有關于一種薄膜處理設備，特別是有關于沉積系統，且更特別是有關于卷對卷(roll-to-roll，R2R)沉積系統與用于操作所述系統的方法。本發明的實施例特別是有關于在卷對卷系統中的氣體分離與在卷對卷系統中氣體分離的方法，特別是用于涂布薄膜于柔性的基板上的設備與提供在沉積設備的兩個沉積源間的氣體分離的方法。

背景

處理例如是塑料膜或箔的柔性的基板在封裝工業、半導體工業及其他工業中有高度的需求。處理可由以所需材料涂布柔性的基板組成，所需材料例如是金屬，特別是鋁。執行此項工作的系統一般包括處理鼓輪(processing drum)，所述處理鼓輪耦接于處理系統以傳輸基板，且至少部分的基板于所述處理鼓輪上進行處理，處理鼓輪例如是圓柱滾輪。卷對卷涂布系統可藉此提供高產量系統。

一般來說，例如是熱蒸鍍工藝的蒸鍍工藝可利用來沉積金屬的薄層，而可在柔性的基板上進行金屬化。然而，卷對卷沉積系統也在顯示器工業及光伏(photovoltaic，PV)工業面臨需求大量增加的情況。舉例來說，觸控面板元件、柔性顯示器，以及柔性PV模塊致使對卷對卷涂布機中進行沉積合適層的需求增加，特別是以低制造成本的情況來說。然而，此種裝置一般具有數層，此些層一般以化學氣相沉積(CVD)工藝制造并特別也以等離子體輔助化學氣相沉積(PECVD)工藝制造。

以不同混合氣體及/或不同工作壓力作用的數種CVD、PECVD及/或物理氣相沉積(PVD)源的結合面臨對優越的處理氣體分離的需求，以在接續的工藝中避免交叉污染效用(cross contamination effects)且確保長期工藝的穩定性。就與此技術領域的狀態相較，氣體分離水平應通過至少數個數量級來有利地改善。一般來說，沉積復雜的薄膜層結構是接續地在不同R2R涂布機中進行，各R2R涂布機針對特殊沉積技術的需求來進行設計。然而，此概念導致了用于制造設備的高持有成本(costs of ownership，CoO)。

在一些卷對卷涂布機器中，例如是濺鍍隔間(compartments)的隔間可通過狹縫來分離，狹縫依循涂布鼓輪的曲率。氣體分離強烈地取決于涂布鼓輪與氣體分離單元間的狹縫的寬度，且取決于狹縫的長度。當狹縫的寬度盡可能的小時，達到最佳的氣體分離因子(gas separation factor)。狹縫的寬度決定于氣體分離單元的調整、塑料膜的厚度及涂布鼓輪的溫度。由于涂布鼓輪的直徑因溫度而增加，氣體分離的狹縫被調整而用于最大的特定涂布鼓輪溫度(例如是80℃)及最大的塑料膜厚度(例如是高達500微米)。如果較薄的膜及較低的鼓輪溫度要以此安排進行處理，對于已給定的工藝條件來說，唯一改善此情況的方式是對氣體分離墻進行新的幾何調整。若對于已給定的工藝條件來說對氣體分離墻進行新的幾何調整完成，機械的操作者必需知道，在不同的工藝條件下，例如是較高的涂布鼓輪溫度的情況中，涂布鼓輪的直徑將膨脹，且分離墻將有機會物理上地觸碰到轉動的涂布鼓輪。此接觸對操作者來說是極大的失誤，因為涂布鼓輪被刮傷且涂布鼓輪長時間且昂貴的重工無法避免。因此，用于低涂布溫度的氣體分離調整在現實生活中幾乎無法完成。