用层堆叠涂布柔性基板的沉积设备

申请号 CN201620800779.X 申请日 2016-07-27 公开(公告)号 CN206204411U 公开(公告)日 2017-05-31
申请人 应用材料公司; 发明人 T·德皮施; S·海因; N·莫里森; R·库克拉; C·克森; S·施拉弗; S·劳伦斯; D·瓦格纳; V·迈特; V·哈克; U·赫尔曼斯; B·斯狄克赛尔-维斯; W·温丹姆斯; J·乌尔里奇;
摘要 描述一种用层堆叠涂布柔性 基板 (10)的沉积设备(100)。所述沉积设备包含:第一卷筒腔室(110),配置用于容纳存储卷筒,所述存储卷筒用于提供柔性基板;第一沉积腔室(120),布置在第一卷筒腔室下游且包含第一涂布滚筒(122),所述第一涂布滚筒被配置用于引导柔性基板经过第一组多个沉积单元(121);第二沉积腔室(140),布置在第一沉积腔室(120)下游且包含第二涂布滚筒(142),所述第二涂布滚筒被配置用于引导柔性基板经过第二组多个沉积单元(141);第二卷筒腔室,布置在第二沉积腔室(140)下游且被配置用于容纳缠绕卷筒,所述缠绕卷筒用于在沉积后在此缠绕卷筒上缠绕柔性基板;以及辊组件,配置成将柔性基板(10)沿部分凸形和部分凹形的基板传送路径从第一卷筒腔室传送到第二卷筒腔室。
权利要求

1.一种用层堆叠涂布柔性基板(10)的沉积设备(100),包含:
第一卷筒腔室(110),被配置用于容纳存储卷筒(112),所述存储卷筒(112)用于提供所述柔性基板(10);
第一沉积腔室(120),布置在所述第一卷筒腔室(110)下游且包含第一涂布滚筒(122),所述第一涂布滚筒(122)被配置用于引导所述柔性基板经过第一组多个沉积单元(121);
第二沉积腔室(140),布置在所述第一沉积腔室(120)下游且包含第二涂布滚筒(142),所述第二涂布滚筒(142)被配置用于引导所述柔性基板经过第二组多个沉积单元(141);
第二卷筒腔室(150),布置在所述第二沉积腔室(140)下游且被配置用于容纳缠绕卷筒(152),所述缠绕卷筒(152)用于在沉积后在所述缠绕卷筒(152)上缠绕所述柔性基板(10);
以及
辊组件,被配置成将所述柔性基板沿部分凸形和部分凹形的基板传送路径从所述第一卷筒腔室传送到所述第二卷筒腔室。
2.如权利要求1所述的沉积设备,进一步包含清洁腔室(170),所述清洁腔室(170)布置在所述第一卷筒腔室(110)下游且在所述第一沉积腔室(120)上游,其中在所述清洁腔室(170)中提供用于清洁所述柔性基板(10)的至少一个清洁装置。
3.如权利要求1所述的沉积设备,其特征在于,在所述第一涂布滚筒上游提供至少一个清洁装置,所述至少一个清洁装置包含用于清洁所述柔性基板(10)的第一主表面的第一清洁装置(171)和用于清洁所述柔性基板(10)的第二主表面的第二清洁装置(172)。
4.如权利要求3所述的沉积设备,其特征在于,在清洁腔室(170)中提供所述第一清洁装置(171)和所述第二清洁装置(172)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的沉积设备,进一步包含安置在所述第一组多个沉积单元(121)下游的第一涂布后清洁装置(173)和安置在所述第二组多个沉积单元(141)下游的第二涂布后清洁装置(174)中的至少一个。
6.如权利要求2至4中任一项所述的沉积设备,其特征在于,所述至少一个清洁装置包含第一粘性卷(175)和第二粘性卷(176),其中所述第二粘性卷(176)的粘度大于所述第一粘性卷(175)的粘度。
7.如权利要求1至4中任一项所述的沉积设备,进一步包含连接腔室(130),所述连接腔室(130)布置在所述第一沉积腔室(120)的下游且在所述第二沉积腔室(140)的上游。
8.如权利要求1至4中任一项所述的沉积设备,进一步包含退火单元(114),所述退火单元(114)被配置用于在所述第一组多个沉积单元(121)上游的位置处加热所述柔性基板。
9.如权利要求8所述的沉积设备,其特征在于,所述退火单元(114)包含可加热辊(115)和辐射加热器(116)中的至少一个。
10.如权利要求1至4中任一项所述的沉积设备,进一步包含缺陷检查装置(154)以用于在沉积后检测所述柔性基板的缺陷。
11.如权利要求10所述的沉积设备,其特征在于,所述缺陷检查装置(154)包含光源(155)和光检测器(156)且/或所述缺陷检查装置(154)布置在所述第二卷筒腔室(150)中。
12.如权利要求1至4中任一项所述的沉积设备,进一步包含布置在所述第一组多个沉积单元(121)下游且在所述第二组多个沉积单元(141)上游的第一监测装置(161)和布置在所述第二组多个沉积单元(141)下游的第二监测装置(162)中的至少一个,其中所述第一监测装置(161)和/或所述第二监测装置(162)被配置用于测量沉积在所述柔性基板(10)上的至少一个层的电学和/或光学性质。
13.如权利要求1至4中任一项所述的沉积设备,进一步包含:至少一个张测量辊(184、185、186、187、188),被配置用于测量所述柔性基板的张力;以及至少一个拉伸辊(181、183),被配置用于拉伸所述柔性基板,其中根据由所述至少一个张力测量辊所测量的所述柔性基板的张力来控制所述至少一个拉伸辊。
14.如权利要求1至4中任一项所述的沉积设备,其特征在于,所述第一组多个沉积单元(121)和所述第二组多个沉积单元(141)分别是溅射沉积单元。
15.如权利要求14所述的沉积设备,其特征在于,所述第一组多个沉积单元(121)和所述第二组多个沉积单元(141)都包含至少一个DC溅射源(612),所述DC溅射源(612)被配置用于分别在所述柔性基板(10)上沉积导电材料,且/或其中所述第一组多个沉积单元包含至少一个AC溅射源(610),所述AC溅射源(610)用于在所述柔性基板(10)上沉积非导电材料。
16.如权利要求14所述的沉积设备,其特征在于,所述第一组多个沉积单元的至少一个第一沉积单元(301)被配置用于在所述柔性基板上沉积层,布置在所述至少一个第一沉积单元下游的所述第一组多个沉积单元的至少一个第二沉积单元(302)被配置用于在所述氧化硅层上沉积ITO层,布置在所述至少一个第二沉积单元(302)下游的所述第一组多个沉积单元的至少一个第三沉积单元(303)被配置用于在所述ITO层上沉积第一金属层,且/或所述第二组多个沉积单元(141)的至少一个第四沉积单元(304)被配置用于在所述第一金属层上沉积第二金属层。
17.如权利要求1至4中任一项所述的沉积设备,其特征在于,所述第一涂布滚筒(122)和所述第二涂布滚筒(142)中的至少一个包含:
用于接触所述柔性基板(10)的弯曲的基板支撑表面(401),其中所述弯曲的基板支撑表面可绕旋转轴(A)旋转且包含基板引导区域(403);
一组气体出口(404),安置在所述弯曲的基板支撑表面(401)中且被适配用于释放气流;以及
气体分配系统(405),用于将所述气流选择性地提供到所述气体出口(404)的第一子组并且用于选择性地防止气体流动到所述气体出口(404)的第二子组,其中所述气体出口的所述第一子组包含所述基板引导区域(403)中的至少一个气体出口,并且所述气体出口的所述第二子组包含所述基板引导区域外的至少一个气体出口。

说明书全文

用层堆叠涂布柔性基板的沉积设备

技术领域

[0001] 本公开的实施例涉及薄膜沉积设备,特别涉及用薄层堆叠涂布柔性基板的设备,特别是在卷对卷(R2R)沉积系统中。一些实施例涉及用层堆叠分别涂布柔性基板的一个或两个主表面的设备,诸如用于薄膜太阳电池生产、薄膜电池生产和柔性显示器生产。

背景技术

[0002] 对柔性基板(诸如,塑料薄膜或箔片)的处理在包装工业、半导体工业和其他工业中需求很高。处理可包括用材料(诸如,金属、半导体和介电材料)涂布柔性基板、蚀刻和出于个别应用对基板实施的其他处理动作。执行这一任务的系统一般包括涂布滚筒(例如,圆柱形辊),将涂布滚筒耦接到具有用于传送基板的辊组件的处理系统,并且在涂布滚筒上涂布基板的至少一部分。卷对卷(R2R)涂布系统可提供高产量。
[0003] 因此,涂布工艺(诸如,CVD工艺或PVD工艺),特别是溅射工艺,可用于将薄层沉积在柔性基板上。应将卷对卷沉积系统理解为,从存储卷筒对相当长长度(诸如,一千米或以上)的柔性基板解除卷绕,用薄层堆叠涂布柔性基板,并将柔性基板再次重新卷绕在缠绕卷筒上。在薄膜电池的制造中以及在显示器工业和光伏(PV)工业中,对卷对卷沉积系统的需求也在增加。例如,触控面板元件、柔性显示器和柔性PV模导致对在R2R涂布机中沉积适宜层的需求增加。
[0004] 在一些应用中,可在柔性基板的第一主表面上沉积具有两个或更多个层的层堆叠。有时,可在柔性基板的与第一主表面相对的第二主表面上沉积第二层堆叠。当在两侧上涂布基板时,应谨慎设计和操作涂布滚筒以避免在第二主表面的涂布期间损坏基板的第一已涂布表面。
[0005] 鉴于上文,提供用层堆叠涂布柔性基板的一个或两个主表面的沉积设备,其中所述层具有高均匀性和每单位表面积的低缺陷数目,从而克服了本技术领域中的至少一些问题。实用新型内容
[0006] 根据上文,提供一种根据独立权利要求的用于涂布柔性基板的沉积设备。进一步方面、优点和特征将从从属权利要求说明书附图中显而易见。
[0007] 根据本文描述的实施例,提供一种用于涂布柔性基板的沉积设备。所述沉积设备包括:第一卷筒腔室,配置用于容纳存储卷筒,所述存储卷筒用于提供柔性基板;第一沉积腔室,布置在第一卷筒腔室下游且包括第一涂布滚筒,所述第一涂布滚筒被配置用于引导柔性基板经过第一组多个沉积单元;第二沉积腔室,布置在第一沉积腔室下游且包括第二涂布滚筒,所述第二涂布滚筒被配置用于引导柔性基板经过第二组多个沉积单元;第二卷筒腔室,布置在第二沉积腔室下游且被配置用于容纳缠绕卷筒,所述缠绕卷筒用于在沉积后在此缠绕卷筒上缠绕柔性基板;以及辊组件,配置成将柔性基板沿部分凸形和部分凹形的基板传送路径从第一卷筒腔室传送到第二卷筒腔室。
[0008] 本文描述的沉积设备可用于用层堆叠涂布柔性基板的方法中,其中将柔性基板沿部分凸形和部分凹形的基板传送路径从第一卷筒腔室传送到第二卷筒腔室。所述方法包括:从提供在第一卷筒腔室中的存储卷筒退绕柔性基板;在柔性基板的第一主表面上沉积层堆叠的至少一个第一层,同时由提供在第一沉积腔室中的第一涂布滚筒引导柔性基板;在至少一个第一层上沉积层堆叠的至少一个第二层,同时由提供在第二沉积腔室中的第二涂布滚筒引导柔性基板;以及在沉积后在提供在第二卷筒腔室中的缠绕卷筒上缠绕柔性基板。
[0009] 描述一种对准沉积设备的方法,其中所述沉积设备包含辊组件,所述辊组件配置成将柔性基板沿部分凸形和部分凹形的基板传送路径从第一卷筒腔室传送到第二卷筒腔室。所述方法包括:将辊组件的至少一个导辊定义为参考辊;以及相对于参考辊的第一旋转轴对准辊组件的两个或更多个剩余导辊的旋转轴,以便平行于参考辊的第一旋转轴延伸。
[0010] 实施例还涉及到用于执行每个所公开方法,并且包括用于执行每个所描述方法特征的设备部分的设备。可通过硬件部件、由适宜软件编程的计算机、通过上述两个的任何组合或以任何其他方式执行方法特征。

附图说明

[0011] 实施例的上文指出的和其他更详细的方面中的一些将在以下描述中加以描述,并且参照附图进行部分说明。
[0012] 图1示出了根据本文描述的实施例的沉积设备的剖面示意图;
[0013] 图2示出了根据本文描述的实施例的沉积设备的剖面示意图;
[0014] 图3示出了根据本文描述的实施例的沉积设备的剖面示意图;
[0015] 图4示出了根据本文描述的实施例的沉积设备的剖面示意图;
[0016] 图5示出了根据本文描述的实施例的沉积设备的更详细剖视图;
[0017] 图6示出了可用于本文描述的一些实施例中的可加热辊的示意图;
[0018] 图7示出了可用于本文描述的一些实施例中的涂布滚筒的剖面示意图;
[0019] 图8示出了可用于本文描述的一些实施例中的涂布滚筒的剖面示意图;
[0020] 图9示出了可用于本文描述的一些实施例中的沉积腔室的一部分的放大示意图;
[0021] 图10示出了可用于本文描述的一些实施例中的AC溅射源的放大示意图;
[0022] 图11示出了可用于本文描述的一些实施例中的DC溅射源的放大示意图;和[0023] 图12是柔性基板的涂布方法的流程图

具体实施方式

[0024] 现将详细参考各种实施例,其中一个或多个实例在附图中示出。在附图的以下描述中,相同附图标记指示相同部件。一般来说,仅描述相对于个别实施例的差异。每一实例经由解释说明来提供,并且不意味着作为限制。此外,被示出或描述为一个实施例的一部分的特征可用于其他实施例或与其他实施例结合以产生另一实施例。描述意欲包括这类修改和变化。
[0025] 应注意,本文描述的实施例中使用的柔性基板通常是可弯曲的。术语“柔性基板”或“基板”可与术语“箔片”或术语“腹板”同义使用。具体来说,应理解,本文描述的沉积设备的实施例可用于涂布任何类型的柔性基板,例如用于制造具有均匀厚度的平坦涂层,或用于在柔性基板上或在底层涂层结构顶部上以预定形状制造涂层图案或涂层结构。例如,可通过掩模、蚀刻和/或沉积在柔性基板上形成电子器件。例如,本文描述的柔性基板可包括多种材料,如PET、HC-PET、PE、PI、PU、TaC、OPP、CPP、一种或多种金属、纸、上述的组合,和已涂布基板,如硬涂布PET(例如,HC-PET、HC-TaC)等。在一些实施例中,柔性基板是在两侧上设置有折射率匹配(IM)层的COP基板。
[0026] 本文描述的实施例一般涉及用层堆叠涂布柔性基板的设备。本文所使用的“层堆叠”可理解为在彼此顶部上沉积的两个、三个或更多个层,其中两个、三个或更多个层可由相同材料组成或由两种、三种或更多种不同材料组成。例如,层堆叠可包括一个或多个导电层(例如,金属层)和/或一个或多个隔离层(例如,介电层)。在一些实施例中,层堆叠可包括一个或多个透明层(例如,SiO2层或ITO层)。在一些实施例中,层堆叠中的至少一个层可以是导电透明层(例如,ITO层)。在一些实施例中,可图案化一个或多个层。在一些实施例中,可在基板的第一主表面上沉积一个或多个SiO2层,继之以一个或多个ITO层,视情况继之以一个或多个金属层(例如,层)。在一些实施方式中,还可涂布基板的第二主表面,例如在根据本文描述的实施例的沉积设备中用相同层堆叠或用不同层堆叠进行涂布。
[0027] 根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例,沉积设备可被配置用于500m或500m以上、1000m或1000m以上或数千米的基板长度。基板宽度可以是300mm或300mm以上、500mm或500mm以上、1m或1m以上,特别是约1.4m。基板宽度可以是3m或3m以下,特别是2m或
2m以下。通常,基板厚度可以是20μm或20μm以上且1mm或1mm以下,特别是从50μm到200μm。
[0028] 根据一些实施例,可将沉积设备的一些腔室或所有腔室配置为可抽空的真空腔室。例如,沉积设备可包括允许产生或维持处理系统的至少一部分中(诸如,卷筒腔室中和沉积腔室中)的真空的部件和装备。沉积设备可包括真空、抽空管、真空密封件等,以便产生或维持沉积设备的至少多个部分中的真空。例如,每一腔室可具有用于抽空相应的腔室的单独的对应真空泵或泵站。在一些实施例中,可将两个或更多个涡轮真空泵连接到至少一个真空腔室,特别是连接到沉积设备的每一真空腔室。
[0029] 根据一些实施例,被适配用于在真空条件下操作的沉积设备的真空腔室形成真空密闭外壳,即在沉积期间可被抽空到具有10毫巴或10毫巴以下、特别是1毫巴或1毫巴以下的压或甚至抽空到1×10-4与1×10-2毫巴之间或以下的压力的真空。具体考虑不同压力范围,对于PVD工艺(诸如,溅射),可在10-3毫巴范围内实施,而对于CVD工艺,可通常在毫巴范围内实施。此外,可将真空腔室抽空到具有1×10-6毫巴或以下压力的背景真空度。背景压力是指在无任何气体的任何进入的情况下通过抽空腔室达到的压力。
[0030] 图1说明性地示出了用薄层堆叠涂布柔性基板10的沉积设备100。沉积设备100包括多个真空腔室,所述真空腔室可被抽空到低于大气压的压力。图1中描绘的沉积设备100包括第一卷筒腔室110、布置在第一卷筒腔室110下游的第一沉积腔室120、布置在第一沉积腔室120下游的第二沉积腔室140和布置在第二沉积腔室140下游的第二卷筒腔室150。可将第一卷筒腔室110视为真空腔室,所述真空腔室被配置用于容纳其上缠绕有柔性基板的存储卷筒,并且可将第二卷筒腔室150视为真空腔室,所述真空腔室被配置用于容纳缠绕卷筒以便在沉积后在该缠绕卷筒上缠绕已涂布的柔性基板。
[0031] 可配置沉积设备100,以使得可沿基板传送路径将柔性基板10从第一卷筒腔室110引导到第二卷筒腔室150,其中基板传送路径可穿过第一沉积腔室120并穿过第二沉积腔室140。可在第一沉积腔室120和第二沉积腔室140中用层堆叠涂布柔性基板。可提供包含多个卷或辊的辊组件以用于沿基板传送路径传送基板,其中可在存储卷筒与缠绕卷筒之间布置辊组件的两个或更多个辊、五个或更多个辊或者十个或更多个辊。
[0032] 根据本文的一些实施例,基板传送路径可以是部分凸形和部分凹形。换句话说,基板传送路径是部分向右弯曲和部分向左弯曲,以使得一些导辊接触柔性基板的第一主表面并且一些导辊接触柔性基板的与第一主表面相对的第二主表面。例如,图1中的第一导辊107接触柔性基板的第二主表面,并且柔性基板在通过第一导辊107(基板传送路径的“凸形”区段)引导时向左弯曲。图1中的第二导辊108接触柔性基板的第一主表面,并且柔性基板在通过第二导辊108(基板传送路径的“凹形”区段)引导时向右弯曲。可提供也可适用于两侧沉积的紧凑沉积设备,因为基板传送路径以凹形区段(即基板的第一主表面接触支撑表面的区段)和凸形区段(即基板的第二主表面接触支撑表面的区段)在第一卷筒腔室与第二卷筒腔室之间数次改变方向。
[0033] 本文所使用的术语“上游”和“下游”可指示沿基板传送路径相应的腔室或相应的部件相对于另一腔室或部件的位置。例如,在操作期间,沿基板传送路径经由辊组件将基板引导穿过第一沉积腔室120并接着引导穿过第二沉积腔室140。因此,在第一沉积腔室120下游布置第二沉积腔室140,并在第二沉积腔室140上游布置第一沉积腔室120。在操作期间,当首先通过第一辊或第一部件引导或经过第一辊或第一部件传送基板,并接着通过第二辊或第二部件引导或经过第二辊或第二部件传送基板时,在第一辊或第一部件下游布置第二辊或第二部件。
[0034] 配置第一卷筒腔室110以容纳存储卷筒112,其中存储卷筒112可设置有缠绕在其上的柔性基板10。在操作期间,可从存储卷筒112退绕柔性基板10,并沿基板传送路径从第一卷筒腔室朝向第一沉积腔室传送柔性基板。本文所使用的术语“存储卷筒”可理解为在其上存储待涂布的柔性基板的卷。相应地,本文所使用的术语“缠绕卷筒”可理解为被适配用于接收已涂布的柔性基板的卷。术语“存储卷筒”在本文中也可称为“供应卷”,而术语“缠绕卷筒”在本文中也可称为“卷取(take-up)卷”。
[0035] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可提供存储卷筒驱动器以用于旋转存储卷筒112以便从存储卷筒退绕柔性基板。换句话说,存储卷筒112可以是主动驱动辊。
[0036] 可在第一卷筒腔室110的直接下游布置第一沉积腔室120,如图1中示意性地描绘的。或者,可在第一卷筒腔室110与第一沉积腔室120之间布置一个或多个进一步真空腔室(例如,清洁腔室)。在图1所示的实施例中,经由小通道(诸如,狭缝)离开第一卷筒腔室110的柔性基板可直接进入第一沉积腔室120。
[0037] 可将第一卷筒腔室110配置为负载定腔室。换句话说,可淹没第一卷筒腔室110,例如以便用新的存储卷筒交换第一卷筒腔室中的存储卷筒,而不损害剩余真空腔室中的真空。可密封第一卷筒腔室110与布置在第一卷筒腔室下游的真空腔室之间的壁内的通道或开口。因此,可在第一卷筒腔室中的存储卷筒的交换期间(例如,当已从存储卷筒退绕柔性基板时)将沉积设备100的其他真空腔室且特别是沉积腔室维持在抽空状态。
[0038] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可穿过分别使真空腔室彼此分离的壁内的开口(例如,狭缝)引导柔性基板10。例如,两个真空腔室之间的壁内的狭缝可被适配用于将基板分别从一个真空腔室引导到另一真空腔室。在一些实施例中,开口可被设置有密封装置以便至少大体上分离由该开口联接的两个真空腔室的压力条件。例如,若通过开口联接的腔室提供不同的压力条件,则可设计壁内的开口以便维持腔室中的相应的压力。
[0039] 根据本文描述的实施例,可提供至少一个间隙闸或负载锁定以便使两个相邻真空腔室彼此分离,例如以便使第一卷筒腔室与布置在其下游的真空腔室分离。可配置该至少一个间隙闸门,以使得柔性基板可移动穿过,并可打开和关闭间隙闸门以便提供真空密封。因此,例如,可在将第一沉积腔室120维持在技术真空下的同时,可使第一卷筒腔室110破真空(vent)。
[0040] 例如,在图1中示意性地指示布置在第一卷筒腔室与第一沉积腔室120之间的密封装置105。然而,应理解,可在其他相邻真空腔室之间(例如,在第二沉积腔室与第二卷筒腔室之间)提供进一步密封装置,所述进一步密封装置提供相应的功能。
[0041] 密封装置105可包括可充气密封件,所述可充气密封件被配置成抵靠平坦密封表面按压基板。因此,可密封第一卷筒腔室110与第一沉积腔室120之间的壁内的开口,甚至当柔性基板可存在于开口中时也是如此。柔性基板的移除对关闭或打开密封装置可能并非必需。
[0042] 然而,还可使用用于选择性打开和关闭间隙闸门的其他手段,其中可在基板插入的同时实施打开和关闭(即具有开放基板路径和真空密封件)。用于在基板插入的同时关闭真空密封件的间隙闸门允许特别容易的基板交换,因为可将来自新的卷的基板附接到来自上一卷的基板。
[0043] 虽然关于将柔性基板从第一卷筒腔室引导到随后的真空腔室描述密封装置、狭缝、开口或间隙闸门,但是还可以在沉积设备的其他腔室或部分之间使用本文描述的密封装置、狭缝、开口或间隙闸门。
[0044] 第一沉积腔室120可包括第一涂布滚筒122,所述第一涂布滚筒被配置用于引导柔性基板10经过第一组多个沉积单元121。第一涂布滚筒122可以是围绕旋转轴A可旋转的。涂布滚筒可包括弯曲的基板支撑表面(例如,第一涂布滚筒122的外表面),在该弯曲的基板支撑表面上可引导柔性表面经过第一组多个沉积单元121。在引导柔性基板经过第一组多个沉积单元121时,柔性基板可与第一涂布滚筒的基板支撑表面直接接触,此基板支撑表面可被冷却。当柔性基板与第一涂布滚筒处于直接热接触时,可在沉积期间降低柔性基板的温度
[0045] 可通过第一组多个沉积单元121用一个或多个薄层涂布柔性基板10。例如,可在围绕第一涂布滚筒122的圆周方向上布置第一组多个沉积单元121的沉积单元,如图1中示意性地描绘的。第一沉积腔室120可包括沿基板传送路径彼此紧接布置的两个或更多个沉积单元。可在柔性基板的与第一主表面相对的第二主表面(即柔性基板的后表面)可与第一涂布滚筒的弯曲的基板支撑表面接触时涂布柔性基板的第一主表面。
[0046] 在旋转第一涂布滚筒122时,引导柔性基板经过沉积单元,使得可在以预定速度移动经过沉积单元时涂布柔性基板的第一主表面,所述沉积单元面向第一涂布滚筒的弯曲的基板支撑表面。
[0047] 在一些实施例中,可在存储卷筒112与第一涂布滚筒122之间和/或第一涂布滚筒122的下游布置辊组件的一个或多个辊(例如,导辊)。例如,在图1所示的实施例中,在存储卷筒112与第一涂布滚筒122之间提供两个导辊113,其中可在第一卷筒腔室中布置至少一个导辊并且可在第一沉积腔室中且在第一涂布滚筒122上游布置至少一个导辊。在一些实施例中,在存储卷筒与第一涂布滚筒之间提供三个、四个、五个或更多个,特别是八个或更多个导辊。导辊可以是主动或被动辊。
[0048] 本文所使用的“主动”辊或卷可理解为设置有用于主动地移动或旋转相应的辊的驱动器或电动机的辊。例如,可调节主动辊以提供预定的扭矩或预定的旋转速度。通常,可将存储卷筒112和缠绕卷筒152提供为主动辊。在一些实施例中,可将涂布滚筒配置为主动辊。此外,可将主动辊配置为基板拉伸辊,这些基板拉伸辊被配置用于在操作期间用预定张力拉伸基板。本文所使用的“被动”辊可理解为不设置有用于主动地移动或旋转被动辊的驱动器的辊或卷。可通过可在操作期间与外部辊表面处于直接接触中的柔性基板的摩擦力来旋转被动辊。
[0049] 在本公开中,可将“卷”或“辊”理解为一种装置,此装置提供表面,柔性基板或柔性基板的一部分可在沉积设备中沿基板传送路径传送柔性基板期间与此表面产生接触。本文所指的辊的至少一部分可包括类圆形形状以便在沉积前后接触柔性基板10。可绕笔直纵向轴形成大体圆柱形形状。根据一些实施例,辊可以是被适配成在传送基板的同时(例如,在沉积工艺期间或在基板存在于沉积设备中的同时)引导基板的导辊。可将辊配置为展阔辊(即被适配用于为柔性基板提供界定张力的主动辊)、处理辊(例如,涂布滚筒,用于在涂布的同时支撑柔性基板)、用于使基板沿弯曲的基板传送路径偏转的偏转辊、调节辊、存储卷筒、缠绕卷筒等。
[0050] 在一些实施例中,至少一个偏转辊可被配置用于在顺时针方向上偏转柔性基板,并且至少一个偏转辊可被配置用于在逆时针方向上偏转柔性基板。例如,在图1所示的实施例中,第一导辊107在逆时针方向上偏转柔性基板(即柔性基板在沿基板传送路径移动时向左弯曲),并且第二导辊108在顺时针方向上偏转柔性基板(即柔性基板在沿基板传送路径移动时向右弯曲)。因此,可在逆时针方向上旋转第一导辊107,并且可在顺时针方向上旋转第二导辊108。可提供部分凸形和部分凹形的基板传送路径。在柔性基板传送期间在顺时针方向上旋转的导辊可在本文中被称为“顺时针旋转辊”,而在柔性基板传送期间在逆时针方向上旋转的辊可在本文中被称为“逆时针旋转辊”。
[0051] 在一些实施例中,至少一个导辊(例如,第一导辊107)接触基板的第一主表面,并且至少一个导辊(例如,第二导辊108)接触基板的第二主表面(即与第一主表面相对的表面)。因此,清洁柔性基板的两个主表面可以是有益的,以便降低缠绕缺陷的险。
[0052] 根据一些实施方式,可将本文描述的辊安装到低摩擦辊轴承上,特别是具有双轴承辊架构的辊轴承。因此,可实现本文描述的传送布置的辊并行,并且可消除基板传送期间的横向基板“游移(wandering)”。
[0053] 在一些实施例中,沿基板传送路径引导柔性基板的导辊还可被配置用于实施张力测量。根据典型实施例,可在沉积设备中提供至少一个张力测量辊(例如,被动辊)。有益地,可提供第一涂布滚筒的两侧和/或第二涂布滚筒的两侧上的一个、两个或更多个张力测量辊,这允许涂布滚筒的缠绕侧和退绕侧上的张力测量。具体来说,张力测量辊可被配置用于测量柔性基板的张力。因此,可更好地控制基板传送,可控制基板对涂布滚筒的压力,和/或可减少或避免对基板的损坏。
[0054] 可在第一沉积腔室120下游布置第二沉积腔室140。因此,在已通过第一涂布滚筒122引导柔性基板10经过第一组多个沉积单元121后,柔性基板10可进入第二沉积腔室140。
在一些实施例中,可在第一沉积腔室120的直接下游布置第二沉积腔室140。在其他实施例中,可在第一沉积腔室120与第二沉积腔室140之间布置一个或多个进一步真空腔室(例如,连接腔室130)。
[0055] 第二沉积腔室140包括第二涂布滚筒142,所述第二涂布滚筒被配置用于引导柔性基板经过第二组多个沉积单元141。可通过第二沉积腔室140中的第二组多个沉积单元141用一个或多个薄层涂布柔性基板10。例如,可在围绕第二涂布滚筒142的圆周方向上布置第二组多个沉积单元141的沉积单元,如图1中示意性地描绘的。第二沉积腔室140可包括沿基板传送路径彼此紧接布置的两个或更多个沉积单元。可在柔性基板的后表面与第二涂布滚筒142的弯曲的基板支撑表面直接接触时涂布柔性基板。
[0056] 在旋转第二涂布滚筒142时,引导柔性基板经过第二组多个沉积单元的沉积单元,使得可在以预定速度移动经过第二组多个沉积单元时涂布柔性基板,所述沉积单元面向第二涂布滚筒142的弯曲的基板支撑表面。
[0057] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,第一组多个沉积单元和第二组多个沉积单元都可被配置用于涂布柔性基板的第一主表面。换句话说,通过第一沉积腔室中的第一组多个沉积单元在柔性基板的第一主表面上沉积层堆叠的第一子组,并通过第二沉积腔室中的第二组多个沉积单元在第一子组顶部上沉积层堆叠的第二子组。因此,在沿基板传送路径穿过沉积设备传送柔性基板期间,仅用层堆叠涂布柔性基板的第一主表面。
[0058] 对于还涂布柔性基板的第二主表面,可再次将具有已涂布的第一主表面的柔性基板装载到第一卷筒腔室中,并在反转取向上传送穿过沉积设备。在本文使用的“反转取向”上,在沿基板传送路径传送柔性基板期间,朝向第一组多个沉积单元和/或朝向第二组多个沉积单元引导基板的第二主表面(即与柔性基板第一次穿过沉积设备相比的另一主表面)。因此,通过引导同一柔性基板两次穿过沉积设备,柔性基板上的两侧沉积是可能的。在一些实施例中,在第一次通过沉积设备时,在柔性基板的第一主表面上沉积第一层堆叠,并在第二次通过沉积设备时,在柔性基板的第二主表面上沉积第二层堆叠。第一层堆叠和第二层堆叠可具有相应厚度和/或相应材料序列。在一些实施例中,具有两个已涂布主表面的柔性基板可关于基板的中心面基本对称。
[0059] 在其他实施例中,第一沉积腔室中的第一组多个沉积单元可被配置用于涂布柔性基板的第一主表面,并且第二沉积腔室中的第二组多个沉积单元可被配置用于涂布柔性基板的第二主表面。可在第一涂布滚筒下游并在第二涂布滚筒上游提供用于反转柔性基板的取向的反转辊。
[0060] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可主动驱动第一涂布滚筒和第二涂布滚筒中的至少一个。换句话说,可提供第一驱动器用于旋转第一涂布滚筒和/或可提供第二驱动器用于旋转第二涂布滚筒。
[0061] 在一些实施例中,可在第一涂布滚筒122下游并在第二涂布滚筒142上游布置一个或多个导辊113。例如,可在第一沉积腔室120中且在第一涂布滚筒122下游布置至少一个导辊,以用于朝向布置在第一沉积腔室120下游的真空腔室引导柔性基板10,或可在第二沉积腔室140中且在第二涂布滚筒142上游布置至少一个导辊,以用于在基本上与第二涂布滚筒的基板支撑表面相切的方向上引导柔性辊,以便将柔性基板平滑地引导到第二涂布滚筒142上。在一些实施例中,在第一涂布滚筒与第二涂布滚筒之间提供三个或更多个、特别是五个或更多个、更特别是七个或更多个导辊。这些导辊中的至少一个或多个可具有下文将更详细讨论的功能。
[0062] 可在第二沉积腔室140的直接下游布置第二卷筒腔室150。在其他实施例中,可在第二沉积腔室140与第二卷筒腔室150之间布置一个或多个真空腔室。第二卷筒腔室150可被配置用于容纳缠绕卷筒152以便在沉积后在缠绕卷筒上缠绕柔性基板。可分别在真空腔室之间的壁内且特别是在使第二卷筒腔室150与沉积腔室分离的壁内提供密封装置。例如,在图1所示的实施例中,在第二沉积腔室140与第二卷筒腔室150之间提供密封装置105。密封装置105可包括被配置成抵靠密封表面按压基板的可充气密封件。因此,可密封第二沉积腔室140与第二卷筒腔室150之间的壁内的开口,甚至当柔性基板可存在于开口中时也如此。移除柔性基板对于关闭或打开密封装置可能并非必需。
[0063] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可提供缠绕卷筒驱动器以用于旋转缠绕卷筒152以便在缠绕卷筒上缠绕柔性基板。换句话说,缠绕卷筒152可以是主动辊。
[0064] 可将第二卷筒腔室150配置为负载锁定腔室。因此,可配置第二卷筒腔室以使得其上缠绕有已涂布的柔性基板的缠绕卷筒可从第二卷筒腔室中卸载,同时可淹没第二卷筒腔室150。对于淹没第二卷筒腔室150,可(例如,经由密封装置105)密封第二卷筒腔室150与布置在第二卷筒腔室上游的真空腔室之间的通道。因此,可在用新的缠绕卷筒交换缠绕卷筒期间,将沉积设备的其他真空腔室且特别是沉积腔室维持在抽空状态下。在一些实施例中,第二卷筒腔室150可包括间隙闸门或负载锁定阀(例如,包括密封装置),例如用于关闭和打开第二沉积腔室与第二卷筒腔室之间的通道或狭缝。可在密封装置的密封状态下将基板保持在开口中。
[0065] 在沉积期间,例如当使用溅射源时,第一沉积腔室120和/或第二沉积腔室140可处于中真空下或高真空下,例如处于1×10-2毫巴与1×10-4毫巴之间的压力下。沉积单元内部的压力可比沉积腔室的主容积中的压力高出例如一个数量级。例如,在溅射沉积期间,溅射沉积单元内部的压力可以是约5×10-3毫巴。在沉积期间,第一卷筒腔室110和第二卷筒腔室150中的压力可比沉积腔室中的压力高出例如一个或两个数量级。例如,第一卷筒腔室和/或第二卷筒腔室中的背景压力可介于10-1毫巴与10-3毫巴之间。可例如在至少一个真空腔室和/或至少一个沉积单元中提供一个或多个真空控制单元。
[0066] 在沉积之前、期间和/或之后,粒子可聚集在柔性基板上,如果不移除,这可导致对基板表面的污染和损坏。具体而言,当其上形成有粒子的柔性基板与导辊的支撑表面产生接触时,可刮伤或损坏基板的表面。这些问题也可被称为“缠绕缺陷”。更详细来说,这种缺陷可以是数量级为10微米或以下的小区域,其中局部磨损沉积层或甚至整个柔性基板。这些缺陷的可能来源是例如位于存储卷筒的柔性基板上的粒子,还有由涂布工艺引发并粘附在基板上的粒子。
[0067] 提出数种方法,试图避免缠绕缺陷问题。一种方法是一种系统,其中柔性基板的仅一个主表面(例如,未涂布的表面)在沉积工艺期间与辊表面产生直接接触。然而,这种设计可不适用于两侧沉积工艺和采用先进张力控制的薄膜沉积工艺。具体来说,在包括具有凹形和凸形区段两者的基板传送路径的沉积设备中,柔性基板的两个主表面可在传送期间与辊表面产生直接接触。因此,清洁基板的一个或两个主表面以便降低缠绕缺陷风险可能是有益的。
[0068] 在一些实施例中,为了避免缠绕缺陷,沉积设备可包括至少一个清洁装置,所述清洁装置被配置用于清洁基板,特别是在辊上缠绕柔性基板或柔性基板在高张力下与辊表面产生直接接触之前清洁。
[0069] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可提供第一清洁装置以用于清洁柔性基板的第一主表面(例如,用层堆叠涂布的第一主表面)和/或可提供第二清洁装置以用于清洁柔性基板的第二主表面(例如,柔性基板的与第一主表面相对的后表面)。
[0070] 图2说明性地示出了用于涂布柔性基板10的沉积设备100,其中包括第一清洁装置171和第二清洁装置172。图2的沉积设备100的大部分特征对应于图1所示的沉积设备的相应的特征,使得可参考上文解释说明,在此不再重复。
[0071] 可提供第一清洁装置171以用于清洁柔性基板的第一主表面,并且可提供第二清洁装置172以用于清洁柔性基板的第二主表面。可在第一组多个沉积单元上游布置第一清洁装置171和/或第二清洁装置172,以使得可在第一沉积腔室中的沉积之前清洁柔性基板的表面。
[0072] 基板的第一主表面可以是在第一沉积腔室中随后涂布的基板表面,并且基板的第二主表面可以是与第一主表面相对的基板表面。在一些实施例中,第二主表面可以是未涂布基板表面,而在其他实施例中,可先前例如在第一次通过沉积设备时已经涂布了第二主表面。可在沉积前移除可已经存在于柔性基板的第一主表面上的粒子或其他污染物,以使得可改善第一主表面上的涂布品质。可在第二主表面(或已在其上提供的涂层)与第一涂布滚筒的基板支撑表面产生接触之前移除可已经存在于柔性基板的第二主表面上的粒子或其他污染物,以使得可避免缠绕缺陷。
[0073] 在其他实施例中,可提供仅第一清洁装置或仅第二清洁装置。例如,可仅清洁基板的第一主表面或可仅清洁与第一涂布滚筒的基板支撑表面产生接触的第二主表面。
[0074] 在一些实施例中,可在清洁腔室170中布置第一清洁装置171和/或第二清洁装置172,可在第一卷筒腔室110下游且在第一沉积腔室120上游提供所述清洁腔室,如图2中所描绘的。在其他实施例中,可在第一卷筒腔室中且在存储卷筒下游或在第一沉积腔室120中且在第一涂布滚筒上游提供第一清洁装置171和/或第二清洁装置172。在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可不提供单独的清洁腔室。提供清洁腔室170可具有通常以规则间隔淹没的第一卷筒腔室110与第一沉积腔室之间的更好的真空分离的优点。具体来说,清洁腔室可充当第一卷筒腔室与第一沉积腔室之间的进一步气体分离区域。在一些实施例中,可在清洁腔室与第一沉积腔室之间仅提供小通道(诸如,狭缝)用于引导柔性基板从中穿过。在清洁腔室170中容纳清洁装置可具有另一优点在于可更容易地交换清洁装置的部件,并且由清洁工艺所产生的污染物可无法进入沉积腔室,而可从清洁腔室中泵送出。
[0075] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可另外或替代地在沿基板传送路径的其他位置处提供进一步清洁装置。例如,在图2所示的实施例中,可在第一组多个沉积单元121下游安置第一涂布后清洁装置173和/或可在第二组多个沉积单元141下游安置第二涂布后清洁装置174。第一涂布后清洁装置173可被配置用于清洁通过第一组多个沉积单元121涂布在柔性基板的第一主表面上的涂层的表面。第二涂布后清洁装置174可被配置用于清洁通过第二组多个沉积单元141涂布在柔性基板上的涂层的表面。
[0076] 可在第一组多个沉积单元121的直接下游和/或第二组多个沉积单元141的直接下游执行清洁,以使得可在已涂布表面与辊表面产生接触之前可靠地移除涂布期间在涂布表面上产生的粒子。本文所使用的“直接下游”可暗指在涂布后直接清洁柔性基板,而没有将基板引导到导辊或滑轮,所述导辊或滑轮可对新涂布的表面施加压力。可减少或避免缠绕缺陷的产生。
[0077] 清洁装置的目的可在于,在高张力下通过导辊缠绕或偏转基板之前收集柔性基板上的粒子或其他污染物。例如,通常在高张力下围绕涂布滚筒拉动柔性基板,以便改善柔性基板与涂布滚筒之间的热接触,以使得在第一涂布滚筒上游清洁基板的第二主表面可以是有益的。可减少或完全避免缠绕缺陷的产生。
[0078] 例如,如图2中描绘,在沉积后且在接触任何导辊之前,通过第一涂布后清洁装置173并通过第二涂布后清洁装置174清洁柔性基板10的(新涂布的)第一主表面。在第二组多个沉积单元141的直接下游安置第二涂布后清洁装置174。不受限于任何实施例,涂布后清洁装置通常被配置成清洁柔性基板的新涂布侧。
[0079] 在一些实施例中,可安置第一涂布后清洁装置173以使得第一涂布后清洁装置173在柔性基板10与第一涂布滚筒122接触的位置处接触柔性基板10,例如在围绕第一涂布滚筒122的旋转轴的圆周方向上在第一组多个沉积单元121的最后沉积单元下游。在一些实施例中,可安置第二涂布后清洁装置174以使得第二涂布后清洁装置174在柔性基板仍与第二涂布滚筒142接触的位置处接触柔性基板10,例如在围绕第二涂布滚筒142的旋转轴的圆周方向上在第二组多个沉积单元141的最后沉积单元下游。可在相应的涂布滚筒的旋转轴下方安置沉积单元中的至少一些,特别是沉积单元中的一半以上,如图2中描绘。
[0080] 清洁装置中的至少一些可配置如下。应注意,在本文中也将涂布后清洁装置视为清洁装置。关于第一清洁装置171解释说明清洁装置的功能性。第一清洁装置171可包括粒子位移单元和粒子消除单元(particle dissipation unit)。将粒子位移单元示出为具有粘性或粘着性表面的第一粘性卷175,并将粒子消除单元示出为具有粘性或粘着性表面的第二粘性卷176。在一些实施例中,第二粘性卷176的粘度比第一粘性卷175的粘度更大(即第二粘性卷使粒子粘附在第二粘性卷上的能力比第一粘性卷使粒子粘附在第一粘性卷上的能力更强)。
[0081] 包括第一粘性卷175和第二粘性卷176的第一清洁装置171可操作如下。将第一粘性卷175安置成与待清洁的柔性基板10的主表面直接接触。通常以与相对布置的导辊的圆周速度相同的圆周速度旋转第一粘性卷175,所述导辊提供反压力表面。第一粘性卷175可通过柔性基板驱动,在沉积设备的操作期间,第一粘性卷175与柔性基板处于摩擦接触中。
[0082] 由于第一粘性卷175的粘着性表面,柔性基板上的粒子由第一粘性卷的粘着性表面聚集。因此,粒子暂时粘附在第一粘性卷上,并在第一粘性卷的圆周上旋转到第一粘性卷的相对侧。安置第二粘性卷176以使得它与第一粘性卷175接触。值得注意的是,第二粘性卷176通常不与柔性基板接触。考虑到第二粘性卷的粘度与第一粘性卷的粘度相比更大,第一粘性卷上的粒子将粘附在第二粘性卷的粘着性表面上。
[0083] 因此,粒子将保持在第二粘性卷的表面上,同时第一粘性卷的外表面将旋转回来以再次接触柔性基板。因此,当第一粘性卷接触柔性基板时,第一粘性卷上将不存在任何粒子,并且因此第一粘性卷与柔性基板的接触将不造成任何损坏。相反,粒子被存储在第二粘性卷上。可不时由新的第二粘性卷替换第二粘性卷。
[0084] 在一些实施例中,第二清洁装置172、第一涂布后清洁装置173和第二涂布后清洁装置174以及可能的进一步清洁装置可具有相应设置。例如,第一涂布滚筒122的基板支撑表面可充当对于第一涂布后清洁装置173的第一粘性卷的反压力表面,和/或第二涂布滚筒142的基板支撑表面可充当对于第二涂布后清洁装置174的第一粘性卷的反压力表面。
[0085] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,至少一个涂布装置可另外或替代地包括激光器,所述激光器可被扩展到覆盖柔性基板的整个宽度。扩展的激光束通常足够高能以使粒子与柔性基板的表面分离。或者,可通过自动粒子定位系统来控制激光器,自动粒子定位系统可包括相机和用于分析所拍摄照片的控制器。可在相应的清洁装置上游安置此定位系统。粒子定位系统可定位基板上的单独粒子。激光器可将激光束引导到定位在柔性基板上的粒子。
[0086] 在一些实施例中,激光束足以使粒子与基板分离。可提供进一步的粒子消除单元(例如,抽吸装置)以用于从基板永久地带走粒子。可在激光器下游安置抽吸装置。在实施例中,控制并操作激光器以使得通过激光束来消除粒子。在这种情况下,进一步的存储装置(例如,抽吸装置)可能是非必要的。
[0087] 在一些实施例中,抽吸装置可充当清洁装置。不受限于这个实施例,通常可能在最后的沉积单元与布置在此沉积单元直接下游的涂布后清洁装置之间提供进一步的气体分离阶段。
[0088] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,由电离粒子束产生单元产生的电离粒子束可另外或替代地充当本文描述的清洁装置中的一个。可将电离粒子束扩展到覆盖柔性基板的整个宽度。例如,可将空气叶片喷嘴阵列提供为出口。电离粒子流可用来使粒子与柔性基板的表面分离。此束可包括氮或由氮组成。或者,可通过自动粒子定位系统来控制电离粒子束,自动粒子定位系统可包括相机和用于分析所拍摄照片的控制器。
[0089] 由于在涂布期间的潜在高温,并且由于靠近沉积工艺定位涂布后清洁装置,涂布后清洁装置可被配置成承受至少50℃、70℃或甚至100℃或以上的温度。柔性基板温度或涂布滚筒的温度可从-30℃到+100℃,特别是在操作期间从-15℃到+30℃,特别是在柔性基板上的溅射沉积期间。
[0090] 通常,在可包括高放热反应的沉积工艺中,可期望冷却涂布滚筒。对于溅射,工艺热量主要与柔性基板上粒子的冷凝能量以及归因于离子轰击的热量相关。可期望避免柔性基板的高温。因此,本文公开的涂布滚筒可包括冷却单元(图中未示出),例如被配置成将涂布滚筒冷却到0℃以下的温度的冷却单元。
[0091] 替代地或另外,清洁装置中的至少一个可包括冷却单元。因此,可将清洁装置保持在多种温度下,这些温度允许将未知或不期望的气体从清洁装置的蒸发保持在可接受平。清洁装置的这种冷却对于高温下执行沉积工艺的情况特别有益。
[0092] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,特别是在第一组多个沉积单元121上游,可提供预处理装置201。例如,预处理装置201可位于第一沉积腔室120中且在第一组多个沉积单元121上游。在一些实施例中,布置预处理装置201以使得可在柔性基板与第一涂布滚筒122的基板支撑表面处于接触中时预处理柔性基板。在一些实施例中,仅在第一沉积腔室120中提供预处理装置,而不是在第二沉积腔室140中提供。在其他实施例中,可提供超过一个预处理装置。预处理装置201可被配置成激活柔性基板的第一主表面,以便促进待沉积的层堆叠的粘附。
[0093] 预处理装置201可包括等离子体源(例如,RF等离子体源),所述等离子体源被配置用于用等离子体预处理柔性基板。例如,用等离子体的预处理可提供基板表面的表面修改以增强沉积在此表面上的膜的粘附性,或可以以另一方式改善基板形态以改善它的处理。
[0094] 预处理装置201可以是离子源,特别是线性离子源(LIS)。预处理装置201可被配置用于在涂布第一主表面之前直接预清洁柔性基板的第一主表面。预处理装置201可被配置成朝向柔性基板的第一主表面引导等离子体喷射流,以便烧掉氢化合物并且以便激活表面以促进待沉积的层的粘附。在一些实施例中,氩离子可用以提供对柔性基板的有效的等离子体清洁。在一些实施例中,气体组合(例如,氩离子与离子的组合)可用于提供有效的等离子体清洁。在一些实施例中,例如对于基于PI的基板的预处理,N2也是可能的气体。
[0095] 在一些实施例中,可提供至少一个放电组件以用于适配柔性基板上的电荷。例如,可在第一组多个沉积单元上游(例如,在第一卷筒腔室中)布置一个放电组件,并且可选地,可在第一组多个沉积单元下游布置进一步的放电组件。提供放电组件可有益于改善处理结果的品质,因为例如正电荷和/或负电荷可积聚在柔性基板上。具体来说,电荷可在从存储卷筒退绕柔性基板时出现。然后,即使当柔性基板移动到沉积腔室中时,静电电荷也可保留在基板上,并且因此可将杂散粒子吸引到柔性基板的表面上。因此,通过提供本文描述的放电组件,可提供相反极性的离子,这些离子移动到柔性基板的表面上以中和电荷。因此,可提供干净且不带电的柔性基板表面,以使得可改善基板的处理(例如,涂布)的品质。
[0096] 在本公开中,术语“放电组件”旨在表示能够经由电场电离气体的任何装置。放电组件可以是被动单元或主动单元或两者。此外,放电组件可包括可连接到电源和控制单元的一个或多个中和装置。可将一个或多个中和装置提供为中和喷枪或具有一个或多个尖峰的电离喷枪。此外,可将电源(特别是高压电源)连接到中和装置,以便向一个或多个尖峰提供高压,从而使得处理气体的电击穿能够产生离子,这些离子可在电场中朝向柔性基板的表面移动,以便中和此表面上的电荷。控制单元可发起命令或执行预编程的放电轮廓,以使得由中和装置产生带负电或带正电的离子流,此离子流将流向基板的表面,以使得与基板的表面上的电荷相反极性的离子可移动到基板的表面并中和那里的电荷。
[0097] 因此,根据本文描述的实施例,可通过使用静电电荷减轻装置(例如,本文描述的放电组件)减少粒子对产品产量的影响。可在退绕期间防止粒子材料因基板传送所采用的卷引发的基板带电而被吸引。这有助于限制基板表面处的外来污染的水平。
[0098] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可在第一沉积腔室120下游和第二沉积腔室140上游布置连接腔室130。连接腔室130可包括:连接腔室入口,用于从第一沉积腔室120接收柔性基板;以及连接腔室出口,用于引导柔性基板进入第二沉积腔室140中。可改善第一沉积腔室120与第二沉积腔室140之间的气体分离。可在连接腔室130中布置一个或多个导辊,以便在连接腔室出口的方向上偏转柔性基板,以使得柔性基板可经由连接腔室130与第二沉积腔室140之间的通道(例如,小狭缝)顺畅地进入第二沉积腔室
140。
[0099] 图3说明性地示出了根据本文描述的实施例的用于涂布柔性基板10的沉积设备100。图3的沉积设备100的大多数特征对应于图1所示的沉积设备的相应特征,使得可参考上文解释说明,在此不再重复。
[0100] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可在第一组多个沉积单元121上游提供退火单元114。退火单元114可被配置用于在第一组多个沉积单元121上游的位置处加热或退火柔性基板10。加热从存储卷筒112缠绕的柔性基板可以是有益的,以便允许在沉积前对柔性基板脱气。此外,柔性基板(诸如,包含如PET、HC-PET、PE、PI、PU、TaC、COP之类的合成物的基板)可包括相当大量的水分。在涂布工艺期间,在高真空条件下对水分脱气可对待沉积的层堆叠的性质(例如,层粘附性、光学均匀性、薄片电阻率和进一步层性质)具有消极的影响。因此,退火第一组多个沉积单元121上游的柔性基板可以是有益的。
[0101] 可通过在第一沉积腔室上游的一个或多个真空腔室中的一个中安置退火单元114来减少或避免由退火工艺对第一沉积腔室中的真空条件造成的损害。例如,可在第一卷筒腔室110中且在存储卷筒112下游提供退火单元114,或可在安置在第一卷筒腔室110与第一沉积腔室150之间的(可选)清洁腔室中提供退火单元114。
[0102] 在一些实施例中,退火单元114可包括配置用于朝向柔性基板导引热辐射的可加热辊115和辐射加热器116中的至少一个。在一些实施例中,可提供具有加热区的附加加热腔室。
[0103] 在一些实施例中,可通过退火单元114将柔性基板退火到80℃或以上、特别是100℃或以上或者甚至达到150℃的温度。
[0104] 可加热辊115可以是被适配成在没有自身辊驱动器的情况下沿基板传送路径引导柔性基板的被动导辊,或者主动辊。在一些实施例中,可加热辊可以是用于使柔性基板偏转预定偏转度的偏转辊。
[0105] 在一些实施例中,可通过传热介质(例如,油或水)加热可加热辊115。然而,这种辊可需要针对经由管道的传递介质对旋转馈通件进行真空密封。
[0106] 在一些实施例中,可为可加热辊115提供电加热装置。加热装置可包括第一端和第二端,并且可在第一端处且在第二端处固持加热装置。可在可加热辊内布置电加热装置。在一些实施例中,可在第一端处且在第二端处固定加热装置。
[0107] 在一些实施例中,加热装置可以是照射加热装置,诸如红外线加热装置、感应加热装置等。根据一些实施例,电加热装置可以是非接触式加热装置。非接触式加热装置能够在不接触柔性基板的情况下使可加热辊的表面达到限定的温度。在一些实施例中,加热装置可具有两端,并可被适配成在两端处支撑、固持或固定。在一个实施例中,加热装置可具有大体上圆柱形的形式,其中加热装置的两端是大体上圆柱形的加热装置的纵轴的两端。
[0108] 在一些实施例中,沉积设备可具有捕集器(例如,冷捕集器),以用于例如通过使用可加热辊从柔性基板收集脱气的蒸汽。具体来说,可在与可蒸发水分的柔性基板的表面相对的位置处布置用于从柔性基板收集脱气的蒸汽的捕集器(例如,在由退火单元114加热柔性基板期间)。
[0109] 图6示出可用于根据本文描述的实施例的沉积设备100的可加热辊115的侧视图。例如,可将可加热辊115用作存储卷筒直接下游的偏转辊,如图3中示例性所示,或用作沿基板传送路径更远下游布置的偏转辊。在一些实施例中,可在第一卷筒腔室110和/或其他真空腔室中(例如,在第一卷筒腔室下游的清洁腔室中)提供两个或更多个可加热辊。可加热辊115可包括辊表面210,所述辊表面210被适配成与柔性基板10接触。可加热辊115的辊表面210可被适配成作为导辊引导柔性基板。在可加热辊115内,提供电加热装置220。电加热装置220可被适配成在真空条件下进行操作。在图6中,用附图标记225表示电加热装置的外表面。可将电加热装置220的第一端250和第二端260视为位于加热器的大体上圆柱形形状的前侧。可在第一端250和第二端260处固持加热装置。根据一些实施例,由第一固持装置
271固持第一端250,并且由第二固持装置272固持第二端260。
[0110] 通过在两端支撑电加热装置,可在沉积设备的操作期间稳定地固持包括电加热装置220的可加热辊115,尤其是与柔性基板的重量无关。根据一些实施例,可期望辊位置的较高精确度以便确保沉积设备100的可靠操作。
[0111] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,退火单元114可另外或替代地包括辐射加热器116。在一些实施例中,可将辐射加热器配置为加热灯(例如,红外线灯)。在一些实施例中,可在可加热辊115的直接上游或直接下游布置辐射加热器116。例如,如图
3所示,退火单元114可包括可加热辊115和定位在可加热辊115直接下游的辐射加热器116。
[0112] 在引导柔性基板经过辐射加热器116时,辐射加热器116可被配置成朝向柔性基板10引导热辐射。可提供一个、两个或更多个导辊以用于引导柔性基板经过辐射加热器116(例如,在一次或两次通过中)。可改善脱气效率。可在涂布之前例如通过将柔性基板加热到
100℃或以上或甚至达到150℃的温度使柔性基板可靠地脱气和预退火。
[0113] 如图3中示意性描绘,沉积设备100可进一步包括缺陷检查装置154以用于在沉积后检测柔性基板的缺陷。可在第一组多个沉积单元121下游和/或第二组多个沉积单元141下游布置缺陷检查装置154。例如,如图3的实施例中所示,可在第二卷筒腔室150中提供缺陷检查装置154。在其他实施例中,可在第二沉积腔室中且在第二组多个沉积单元下游布置缺陷检查装置。在又进一步的实施例中,可提供两个或更多个缺陷检查装置。
[0114] 缺陷检查装置154可被配置用于在柔性基板上沉积的层堆叠中检测缺陷(诸如,缠绕缺陷或涂布缺陷(例如,针孔、裂缝或其他开口))。可并行(inline)操作缺陷检查装置154,即在层堆叠的沉积之后沿基板传送路径传送柔性基板期间进行缺陷检测。例如,可通过缺陷检查装置154连续检查新涂布的层堆叠。其中,缺陷检查装置154可被配置成在真空条件下操作,即在基板穿过真空腔室(例如,第二卷筒腔室)的传送期间检查基板。
[0115] 例如,可使用缺陷检查装置154检测到缺陷(例如,所沉积的层堆叠中的针孔、裂缝或开口),所述缺陷具有50μm或更小、特别是30μm或更小、更特别是15μm或更小或甚至5μm或更小的尺寸。可确定一个或多个检测到的缺陷的尺寸(例如,最大直径)和/或每单位表面积的缺陷数目。
[0116] 在一些实施方式中,缺陷检查装置154可以是光学缺陷检查装置,特别包括光源155和光检测器156(例如,相机)。
[0117] 估计所沉积的层堆叠中的缺陷的数目和大致尺寸可以是有益的。检查已涂布基板可以是合理的,以便检验涂布结果。在一些实施例中,应最小化层堆叠的最外层中的缺陷的数目,所述最外层可以是金属层(诸如,Cu层)。在一些实施例中,具有10μm或以上尺寸(例如,最大直径)的缺陷可影响所沉积的层堆叠的功能性。因此,缺陷检查装置可被配置用于检测具有10μm或以上尺寸的缺陷或甚至更小的缺陷。
[0118] 在一些实施例中,根据本文描述的实施例的沉积设备可被配置用于在柔性基板的第一主表面上沉积层堆叠,特别是其中层堆叠的最外层可以是金属层(例如,Cu层)。最外层的层品质可以使得最外层基本上不具有30μm或以上尺寸的缺陷或针孔,使得最外层在每2
625cm表面积(A4纸面积)上具有少于10个具有15μm至30μm尺寸的缺陷或针孔,和/或使得最外层在每625cm2表面积(A4纸面积)上具有少于15个具有5μm至15μm尺寸的缺陷或针孔。
缺陷检查装置154可被配置成检查是否给出已涂布的层堆叠的这些或类似品质属性。
[0119] 缺陷检查装置154可被配置用于进行光学透射测量,特别是在检查非透明层(诸如,金属层)时进行。例如,可在柔性基板的第一侧上提供光源155,并在柔性基板的第二侧上提供光检测器156,以使得可进行对柔性基板和/或沉积在柔性基板上的层的透射测量。由光检测器测量的柔性基板的透射率增加可意味着沉积在柔性基板上的非透明层可能具有缺陷(诸如,针孔或开口)。
[0120] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可在第一导辊与第二导辊之间(即柔性基板的“自由跨度”区段)安装缺陷检查装置154,其中柔性基板不与导辊中的一个直接接触。例如,可在柔性基板的第一侧上安装缺陷检查装置155的光源155,以使得可穿过柔性基板的自由跨度区段传输由光源155产生的光束。可在柔性基板的另一侧上布置缺陷检查装置的光检测器156,以使得已经穿过柔性基板的自由跨度区段传播的光束可由光检测器156来检测。在一些实施例中,可在沉积单元下游和缠绕卷筒上游(例如,在缠绕卷筒直接上游的两个引导卷之间)安装缺陷检查装置。
[0121] 在一些实施例中,由光源155产生的光束的宽度可被适配成柔性基板的宽度,以使得可基本上在柔性基板的全宽上或至少在所沉积的层堆叠的全宽上检查柔性基板。例如,光束的宽度可以是500mm或以上,特别是1m或以上,更特别是介于1.2m与1.8m之间。在一些实施例中,并且特别在真空腔室内布置光源的情况中,可例如用冷却流体、例如用水来冷却光源。例如,可提供水循环用于冷却光源155,特别是在真空腔室内布置光源155时。可提供将冷却介质(例如,水)供应到真空腔室中的供应管,供应管例如包括穿过第二卷筒腔室的壁的真空馈通件。此外,在一些实施例中,可提供真空馈通件用于将进一步介质(例如,电)供应到真空腔室中。例如,可经由一个或多个真空馈通件引导用于对光源和/或光检测器进行控制和/或供电的控制电缆和/或供电电缆穿过真空腔室的壁。
[0122] 在一些实施例中,可在真空腔室外(例如,真空腔室壁内提供的一个、两个、三个或更多个窗口后方)布置光检测器156,所述光检测器156可包括一个、两个、三个或更多个相机。这允许容易地接取光检测器156以供调节、对准和服务。此外,当在真空腔室外布置光检测器156时,可不提供用于对光检测器进行控制和供电的真空馈通件。甚至进一步地,可能难以在真空腔室内提供光检测器156,因为真空腔室内的可用空间可能受限。因此,可提供更加紧凑的真空腔室。
[0123] 因此,在一些实施例中,可在真空腔室内(例如,第二卷筒腔室150内)布置光源155,并可在真空腔室外(例如,第二卷筒腔室150的壁中的一个或多个窗口后方)布置光检测器156。或者,可在真空腔室中提供的真空密闭外壳中(例如在位于真空腔室的主容积中的大气箱中,例如在第二卷筒腔室150中)容纳光源和光检测器中的至少一个。例如,可在第二卷筒腔室150的顶壁中或在真空密闭外壳的壁中提供两个、三个或更多个窗口,并且可穿过两个或更多个窗口朝向光检测器156的两个或更多个相机向上引导已穿过柔性基板传播的光束。在一些实施方式中,可在真空腔室外的可调节杆上安装光检测器156,可视情况调节光源155与光检测器156之间的距离。例如,例如取决于一个或多个参数(诸如,检查宽度、光检测器的相机数目、光束焦距等),在距所沉积的层堆叠的某一距离处安装光检测器可以是合理的。因此,在一些实施例中,真空兼容相机可能不是必要的。所描述的并行缺陷检查装置允许在R2R沉积设备中进行高分辨率的精确缺陷检测。
[0124] 在其他实施例中,可在真空腔室外(例如,在一个或多个相应的窗口后方)布置光源155和光检测器156两者。例如,可在真空腔室内提供反射器以便背向反射光束,以使得可在柔性基板的相同侧上(例如,真空腔室外)布置光源155和光检测器156。在又进一步实施例中,可在真空腔室内布置光源155和光检测器156,如图3中示意性指示。缺陷检查装置的又进一步的设置是可能的,例如包括在真空腔室外提供的光源和在真空腔室内提供的光检测器。
[0125] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,沉积设备100可进一步包括布置在第一组多个沉积单元121下游且在第二组多个沉积单元141上游的第一监测装置161以及布置在第二组多个沉积单元141下游的第二监测装置162中的至少一个。在一些实施例中,第一监测装置161和/或第二监测装置162可以是并行监测装置,这种并行监测装置可在沉积设备的操作期间、特别是在真空条件下操作。第一监测装置161和/或第二监测装置162可被配置用于检测柔性基板上沉积的至少一个层的一个或多个性质。
[0126] 例如,第一监测装置161可被配置用于检测或测量由第一组多个沉积单元121沉积的一个或多个层的一个或多个性质,并且第二监测装置162可被配置用于检测或测量由第二组多个沉积单元141沉积的一个或多个层的一个或多个性质。
[0127] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可在第一沉积腔室120中且在第一涂布滚筒122下游布置第一监测装置161,和/或可在第二沉积腔室140中且在第二涂布滚筒142下游布置第二监测装置162。可在相应的涂布滚筒与相应的监测装置之间布置一个或多个导辊(诸如,主动辊或被动辊)。
[0128] 监测装置可被配置用于测量柔性基板上沉积的一个或多个层的电学性质和光学性质中的至少一个。例如,可测量与柔性基板上沉积的一个或多个层的导电率相关的电学性质。具体来说,可测量沉积在柔性基板上的一个或多个导电层的电学薄层电阻。在一些实施例中,可通过在一个或多个层的两个间隔开的位置之间施加电势或电压并且通过测量流动穿过两个间隔开的位置之间的一个或多个层的电流来测量沉积在基板上的一个或多个层的电学性质。
[0129] 在一些实施例中,可通过在一个或多个层中感应局部电流(诸如,涡电流)并通过测量所感应到的涡电流的强度来测量沉积在基板上的一个或多个层的电学性质(诸如,薄层电阻)。通过感应一个或多个层中的涡电流来测量沉积在柔性基板上的一个或多个层的电学性质可具有优点在于电学性质的空间分辨的测量可成为可能。例如,可通过感应并测量柔性基板的侧面区域中的涡电流来测量柔性基板的侧面区域中的薄层电阻。同样地,可通过感应并测量柔性基板的中心区域中的涡电流来测量柔性基板的中心区域中的薄层电阻。此外,可以以非接触的方式感应涡电流。因此,可减少损坏已涂布基板的风险。
[0130] 在一些实施例中,第一监测装置161和第二监测装置162中的至少一个可替代地或另外被配置用于测量沉积在柔性基板上的一个或多个层的一个或多个光学性质。例如,可测量一个或多个层的透射率、反射率和/或颜色值。基板上的涂层可通过指定光谱反射率和透射率值以及所得颜色值来表征,并且涂层的生产期间的透射和反射的可靠的并行测量可以是针对沉积工艺的控制而应当考虑的方面。层均匀性和/或层厚度值可从测量的透射率和/或反射率值推导得出。
[0131] 移动柔性基板上的反射率测量可具有挑战性,因为基板的平坦度的小偏差可导致反射束到检测器的路径上的几何变化,从而产生错误的测量结果。可在柔性基板与沉积设备的导辊处于机械接触中的位置处测量反射率以确保基板与辊表面的平坦接触。可在第一辊与第二辊之间的位置处作出透射测量。可将第一辊与第二辊之间的区域称为柔性基板的“自由跨度”区段。
[0132] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,第一监测装置161和/或第二监测装置162可被配置用于测量柔性基板或一个或多个涂层的一个或多个光学性质。在一些实施例中,监测装置可包括至少一个球体结构。球体结构可以是积分球,例如乌布里希(Ulbricht)球体。可在第一导辊与第二导辊之间的自由跨度区域中安置球体结构。球体结构可提供球体结构内的光的均匀散射或漫射。可在球体结构内同等分配入射在球体结构的内表面上的光。从球体结构穿过端口发射的漫射光可照射到柔性基板上以便测量柔性基板或一个或多个涂层的至少一个光学性质。
[0133] 在一些实施例中,至少一个监测装置可包括层测量系统(LMS)(诸如,光学层测量系统),以便测量并评估涂布结果。因此,应理解,实施例提供度量能力,例如用于估计通过使用光学反射和/或透射系统的一个或多个沉积层的层厚度,例如以供与透明或半透明柔性基板或涂层一起使用。
[0134] 在一些实施例中,可提供至少一个监测装置以用于测量一个或多个涂层的绝对厚度和/或厚度均匀性。
[0135] 此外,特别对于薄基板(例如具有200μm或以下,或者100μm或以下,或者50μm或以下,例如约25μm厚度的基板),无褶皱的基板处理和基板缠绕是有益且具有挑战性的。根据一些实施例,可使用一个或多个拉伸辊和/或一个或多个张力测量辊提供无褶皱的和张力受控的基板缠绕和/或传送(或具有减少的褶皱产生的基板缠绕和/或传送)。
[0136] 如图4中示意性描绘,根据本文描述的一些实施例,沉积设备可包括一个或多个拉伸辊和一个或多个张力测量辊。因此,可在张力受控下操作被配置用于沿基板传送路径引导并传送柔性基板的辊组件。拉伸辊可理解为主动辊,包括用于驱动辊的驱动器(例如,具有可调的驱动力)。张力测量辊可理解为包括传感器的辊,所述传感器用于测量在辊表面上方引导的柔性基板的一部分的张力。柔性基板10绕张力测量辊的环绕(enlacement)角可以是90°或以上,特别是120°或以上,或甚至达到180°,以便改善测量结果的可靠性。
[0137] 在一些实施例中,以下辊中的至少一个或多个可以是主动辊:存储卷筒112、第一涂布滚筒122、第二涂布滚筒142和缠绕卷筒152。在一些实施方式中,可提供附加的主动辊。例如,在图4所示的实施例中,可(例如,在第一沉积腔室中)提供第一拉伸辊181和/或可(例如,在第二沉积腔室中)提供第二拉伸辊183。在图4中用弯曲箭头标记主动辊。
[0138] 在一些实施例中,张力测量辊可与主动辊中的至少一个相关联。在一些实施例中,两个或更多个主动辊可分别具有相关联的张力测量辊。在一些实施例中,除一个以外的所有主动辊可分别具有相关联的张力测量辊。可不具有相关联的张力测量辊的一个主动辊可在本文中称为“主辊”。柔性基板沿传送路径的传送速度(也称为“线速度”)可通过主辊的旋转速度来确定,可在预定旋转速度下旋转所述主辊。
[0139] 可在与张力测量辊相关联的主动辊上游或下游布置张力测量辊。通常,在主动辊与相关联的张力测量辊之间不提供进一步的主动辊。然而,在一些情况中,可在主动辊与相关联的张力测量辊之间提供一个、两个或更多个被动辊。具体来说,分别地,可沿基板传送路径交替提供主动辊和张力测量辊,而在这两者之间可布置或可不布置被动辊。
[0140] 作为示例,在图4所示的实施例中,第一张力测量辊184与存储卷筒112相关联,第二张力测量辊185与第一拉伸辊181相关联,第三张力测量辊186与第二涂布滚筒142相关联,第四张力测量辊187与第二拉伸辊183相关联,并第五张力测量辊188与缠绕卷筒152相关联。第一涂布滚筒(也可以是主动辊)可被配置为主辊,所述主辊确定了柔性基板的传送速度并且可不具有相关联的张力测量辊。应理解,这一布置是示例性设置。例如,在其他实施例中,可将第二涂布滚筒或另一主动辊配置为主辊。此外,在一些实施例中,可提供大于或小于五个张力测量辊,和/或可提供大于或小于两个附加的拉伸辊。在其他实施例中,张力测量辊和拉伸辊的设置和相应位置可不同。图4示出并且将详细解释对柔性基板的张力控制的众多可能设置中的一个。
[0141] 在图4所示的实施例中,第一张力测量辊184与存储卷筒112相关联。第一张力测量辊184可位于存储卷筒112的下游,其中可在存储卷筒112与第一张力测量辊184之间布置一个、两个或更多个被动辊。例如,第一张力测量辊184可位于第一沉积腔室120 中且在第一涂布滚筒122(下一个主动辊)上游。
[0142] 可预置第一张力测量辊184的位置处的基板张力的设定点(即目标值)。如果由第一张力测量辊184测量到大于设定点的张力值,则可减小由存储卷筒112驱动器提供的扭矩值。如果由第一张力测量辊184测量到小于设定点的张力值,则可增加由存储卷筒112驱动器提供的扭矩值。因此,可确保存储卷筒下游的柔性基板的适当张力。可避免由大基板张力引发的对柔性基板的损坏(诸如,破裂、裂缝、针孔或缠绕缺陷)。此外,可避免由低基板张力引发的归因于基板的过度基板温度而产生的褶皱、起伏、下垂或缺陷。
[0143] 在图4的实施例中,第一涂布滚筒122可以是确定柔性基板沿基板传送路径的传送速度的主辊。可视情况设置主辊的旋转速度。例如,柔性基板的传送速度可以是1m/分钟或以上且5m/分钟或以下,特别是约2m/分钟。可取决于相关联的张力测量辊的测量值在张力上控制沿基板传送路径的所有其他主动辊的驱动器。
[0144] 如图4中示意性描绘,在一些实施例中,第二张力测量辊185可与另一主动辊(诸如,第一拉伸辊181)相关联。第二张力测量辊185可位于第一涂布滚筒122的直接下游和第一拉伸辊181的直接上游。然而,在其他实施例中,可分别在两者之间布置一个或多个被动辊。例如,第二张力测量辊185可位于第一沉积腔室120中且在第一涂布滚筒122下游。第二张力测量辊185可被配置成测量第一涂布滚筒122下游位置处的基板张力。
[0145] 可预置第二张力测量辊185的位置处的基板张力的设定点(即目标值)。如果由第二张力测量辊185测量到大于设定点的张力值,则可减小由第一拉伸辊181的驱动器提供的扭矩值。如果由第二张力测量辊185测量到小于设定点的张力值,则可增加由第一拉伸辊181的驱动器提供的扭矩值。因此,可确保绕第一涂布滚筒的柔性基板的适当张力。
[0146] 应注意,高基板张力可增加缠绕缺陷的风险。例如,如果将柔性基板按压到具有高张力的辊表面,则可产生刮痕或其他缠绕缺陷。因此,低基板张力在柔性基板与辊表面处于直接接触的位置处可以是有益的。另一方面,绕涂布滚筒的高基板张力可以是有益的,因为当柔性基板与涂布滚筒的受冷的基板支撑表面处于紧密接触中时,可在沉积期间更加有效地冷却柔性基板。因此,沿基板传送路径的基板张力的精确控制是有益的。
[0147] 因此,第二张力测量辊185的目标值可高于第一张力测量辊184的目标值。这是因为存储卷筒112与第一张力测量辊184之间的低基板张力可有益于减少缠绕缺陷的风险,而第一涂布滚筒122与第一拉伸辊181之间的较高基板张力可有益于改善柔性基板与第一涂布滚筒122的基板支撑表面之间的热接触。例如,可代表绕第一涂布滚筒122的预期基板张力的第二张力测量辊185的目标值可以是100N或以上且900N或以下,特别是从200N到400N。在一些实施例中,低于200N的基板张力的目标值可以是有益的。
[0148] 类似地,如图4中示意性描绘,在一些实施例中,可在第一拉伸辊181下游提供第三张力测量辊186,并且第三张力测量辊与第二涂布滚筒142相关联。可取决于由第三张力测量辊186测量的张力值来控制由第二涂布滚筒的驱动器产生的扭矩。
[0149] 如图4中示意性描绘,在一些实施例中,可在第二涂布滚筒142下游提供第四张力测量辊187,并且第四张力测量辊与第二拉伸辊183相关联。可取决于由第四张力测量辊187测量的张力值来控制由第二拉伸辊183的驱动器产生的扭矩。在一些实施方式中,第四张力测量辊187可位于第二沉积腔室140中。
[0150] 类似地,如图4中示意性描绘,在一些实施例中,可在缠绕卷筒152上游提供第五张力测量辊188,并且第五张力测量辊与缠绕卷筒152相关联。可取决于由第五张力测量辊188测量的张力值来控制由缠绕卷筒152的驱动器产生的扭矩。如果由第五张力测量辊188测量到大于设定点的张力值,则可减少由缠绕卷筒152提供的扭矩值。如果由第五张力测量辊188测量到小于设定点的张力值,则可增加由缠绕卷筒152提供的扭矩值。因此,可确保缠绕卷筒上游的柔性基板的适当张力。
[0151] 提供一个或多个附加的拉伸辊(例如,第一拉伸辊181和/或第二拉伸辊183)可以是有益的,以便减小两个主动辊之间的中央区段中的基板张力,其中两个主动辊之间具有长距离或具有数个被动辊。例如,在一些实施例中,可在第一涂布滚筒与第二涂布滚筒之间布置至少一个拉伸辊。此外,在提供部分凸形和部分凹形基板传送路径的沉积设备中,提供一个或多个拉伸辊可以是有益的。例如,基板方向上的变化和不同弯曲方向上的大弯曲角度可增加基板张力,以使得提供进一步的主动辊可以是有利的。此外,提供附加的拉伸辊可具有以下优势:可在沿基板传送路径的不同区域中视情况在相应区域中将基板张力设置成不同值。
[0152] 图5示出根据本文描述的实施例的沉积设备100的示意性剖视图。沉积设备100包括多个真空腔室,所述多个真空腔室包括第一卷筒腔室110、清洁腔室170(可选)、第一沉积腔室120、连接腔室130(可选)、第二沉积腔室140和第二卷筒腔室150。此外,沉积设备100包括辊组件,所述辊组件被配置用于沿基板传送路径传送柔性基板。
[0153] 如图5中示意性描绘,可以以基本上线性的设置布置这些真空腔室。换句话说,可在沿基板传送路径的第一腔室(即第一卷筒腔室110)的一侧上(例如,在右侧上)布置沿基板传送路径的第二腔室(即清洁腔室170)。类似地,可在第二真空腔室(即清洁腔室170)的一侧上(即在右侧上)布置沿基板传送路径的第三腔室(即第一沉积腔室120)。类似地,可在第三真空腔室(即第一沉积腔室120)的一侧上(即在右侧上)布置沿基板传送路径的第四腔室(即连接腔室130)。因此,可基本上以线性的设置或以图5中从左到右延伸的排来布置真空腔室。因此,基板传送路径的总体方向可类似地从左到右延伸。然而,基板传送路径在各个真空腔室内可被弯曲或可改变方向数次(例如,向下和向上和/或向右和向左),如图5中所指示。
[0154] 例如,在一些实施例中,可交替向下和向上弯曲基板传送路径。可减少空间需求。在图5的示例性实施例中,基板传送路径从存储卷筒112向下延伸到可加热辊115,所述可加热辊可以是逆时针旋转的辊。然后,可朝向导辊113向上弯曲基板传送路径,所述导辊113可以是顺时针旋转的辊。导辊113可再次朝向偏转辊向下转动柔性基板,所述偏转辊可以是逆时针旋转的辊。偏转辊可朝向第一卷筒腔室110与清洁腔室170之间的壁内的狭缝偏转柔性基板。可在第一卷筒腔室110与清洁腔室170之间的壁内提供密封装置105(例如,包括可充气密封件)。在从可加热辊115朝向导辊113或从导辊113下游的路径上,可由辐射加热器116加热柔性基板。
[0155] 顺时针旋转的辊可与柔性基板的第一主表面发生接触,第一主表面可以是分别通过沉积设备期间的待涂布的主表面,并且逆时针旋转的辊可与基板的第二主表面发生接触,第二主表面是基板的后表面(可以是或可不是已涂布的表面)。因此,提供被配置用于清洁第一主表面的第一清洁装置171和被配置用于清洁第二主表面的第二清洁装置172可以是有益的。可在清洁腔室170中布置第一清洁装置171和第二清洁装置。可在彼此的直接上游或下游布置第一清洁装置171和第二清洁装置172。在图5所示的实施例中,逆时针旋转的辊的辊表面可充当对于第一清洁装置171的反压力表面,并且顺时针旋转的辊的辊表面可充当对于第二清洁装置172的反压力表面。所述顺时针旋转的辊可朝向清洁腔室170与第一沉积腔室120之间的壁内的开口向下偏转柔性基板。可在清洁腔室170与第一沉积腔室120之间的壁内可选地布置进一步的密封装置,以便改善清洁腔室170与第一沉积腔室120之间的气体分离,并且以便避免由清洁装置释放的气体进入第一沉积腔室120。
[0156] 在第一沉积腔室120中,可在第一涂布滚筒122上游提供两个或两个以上且五个或五个以下、特别是三个导辊,并且可在第一涂布滚筒122下游提供两个或两个以上且五个或五个以下的、特别是三个导辊。如上文更详细解释说明的,可将布置在第一涂布滚筒122上游的导辊中的一个配置为第一张力测量辊184,所述第一张力测量辊可与存储卷筒11相关联2。可将布置在第一涂布滚筒122直接上游的导辊配置为偏转辊以用于将柔性基板10顺畅地引导到第一涂布滚筒122的基板支撑表面上。
[0157] 此外,可将布置在第一涂布滚筒122下游的导辊中的至少一个,特别是布置在第一涂布滚筒122直接下游的导辊配置为第二张力测量辊185。此外,可将布置在第二张力测量辊185下游的导辊中的一个配置为与第二张力测量辊185相关联的第一拉伸辊181。已经在上文中更详细地解释说明了张力控制的概念,并且在此不再重复。如图5中示意性描绘,基板传送路径可在第一沉积腔室120中的第一涂布滚筒122下游改变方向数次。可通过提供具有120°或120°以上、特别是150°或150°以上或甚至约180°或180°以上的环绕角的导辊来产生基板传送路径方向的变化。例如,第二张力测量辊185的环绕角可以是约180°。柔性基板可完全改变方向数次,以使得可提供沉积设备的紧凑的总体设置。在一些实施例中,可在第一沉积腔室120中且在第一涂布滚筒122下游提供第一监测装置161。
[0158] 可将第一沉积腔室120中的最后导辊配置为偏转辊以用于朝向第一沉积腔室120与连接腔室130之间的壁内的开口偏转柔性基板。在一些实施例中,可在第一沉积腔室120与连接腔室130之间的壁内提供密封装置(可选)。
[0159] 可在第一沉积腔室120与第二沉积腔室140之间布置连接腔室130。可改善第一沉积腔室120与第二沉积腔室140之间的气体分离。此外,可通过增加第一沉积腔室120与第二沉积腔室140之间的距离来促进布置在第一沉积腔室120和/或第二沉积腔室140中的部件的维护。
[0160] 具体来说,根据一些实施例,本文描述的沉积设备可具有模块化设计。例如,在一些实施例中,可不需要第二沉积腔室140。在这种情况中,可将第二卷筒腔室150直接连接到第一沉积腔室120,而不是连接腔室130。在其他实施例中,添加第三沉积腔室可以是合理的。在这种情况中,可提供第二连接腔室代替第二沉积腔室140下游的第二卷筒腔室150,并且可将第三沉积腔室和第二卷筒腔室连接到第二连接腔室下游。因此,沉积设备可被提供有凸缘或连接基座,从而允许通过连接进一步的真空腔室或通过从图5所示沉积设备100中移除真空腔室中的一些来扩展沉积设备。因此,应理解,可提供进一步的真空腔室用于延伸沉积设备的操作范围。因此,本文描述的沉积设备的模块化设计允许适配基座形状的尺寸,所述基座形状与用户的请求(例如,工厂中的空间要求)相配。
[0161] 在一些实施例中,可在连接腔室130中仅提供单个导辊,用于朝向连接腔室130与第二沉积腔室140之间的壁内的开口引导柔性基板。在其他实施例中,可在连接腔室中提供两个或更多个辊。在一些实施例中,可在连接腔室130与第二沉积腔室140之间的壁内布置密封装置(可选)。
[0162] 第二沉积腔室的基本设置可对应于第一沉积腔室的设置,使得参考上文解释说明,在此不再重复。具体来说,可以以与第一沉积腔室类似的方式控制第二沉积腔室中的基板的张力。然而,在一些实施例中,可在第一沉积腔室中且在第一组多个沉积单元上游提供的预处理装置201可不被提供在第二沉积腔室中。此外,在一些实施例中,可仅在第二沉积腔室中且在第二组多个沉积单元141下游提供监测装置(即第二监测装置162)。例如,在一些实施例中,对第二组多个沉积单元下游的层堆叠的监测可以是足够的。或者,可提供第一监测装置161和第二监测装置162,如图5中描绘。此外,在一些实施例中,第一组多个沉积单元的沉积单元可与第二组多个沉积单元的沉积单元不同。对于其余方面,第二沉积腔室可具有与第一沉积腔室类似或相同的设置。
[0163] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可在第二沉积腔室140与第二卷筒腔室150之间的壁内提供进一步的密封装置。在一些实施例中,可在缠绕卷筒152上游的第二卷筒腔室中布置上文更详细解释说明的缺陷检查装置154。
[0164] 图7示出涂布滚筒400的示意性剖视图,涂布滚筒400可以是第一涂布滚筒122或第二涂布滚筒142。具体来说,在一些实施例中,第一涂布滚筒122和第二涂布滚筒142可具有对应的或至少类似的设置。
[0165] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,涂布滚筒400可包括用于接触柔性基板10的弯曲的基板支撑表面401,其中弯曲的基板支撑表面401可以是绕旋转轴A可旋转的,并且可包括:基板引导区域403;一组气体出口404,安置在弯曲基板支撑表面401中且被适配用于释放气流;以及气体分布系统405,用于将气流选择性地提供到气体出口404的第一子组且用于选择性地防止气体流动到气体出口404的第二子组,其中气体出口
404的第一子组包括基板引导区域403中的至少一个气体出口,并且气体出口的第二子组包括基板引导区域403外的至少一个气体出口。
[0166] 典型地,涂布滚筒400可绕旋转轴A旋转。在一些实施例中,涂布滚筒400包括静止部分和可(例如,绕静止部分)旋转的部分。例如,涂布滚筒400可包括静止内部部分(在一些实施例中,可包括气体分布系统或气体分布系统的部件)和旋转外部部分,所述旋转外部部分绕内部静止部分旋转。
[0167] 根据一些实施例,涂布滚筒400包括弯曲的基板支撑表面401。涂布滚筒400的弯曲的基板支撑表面可被适配成在沉积设备100的操作期间与柔性基板(至少部分地)接触。根据可与本文描述的任何其他实施例组合的实施例,弯曲的基板支撑表面可以是圆柱形对称表面。具体来说,弯曲的基板支撑表面可选自由以下组成的组:圆柱形表面、凹形-圆柱形表面、圆锥体的表面和截头圆锥体的表面。
[0168] 根据一些实施例,在沉积设备的操作期间,弯曲的基板支撑表面401可在接触位置处接触柔性基板。例如,通过涂布滚筒的弯曲的基板支撑表面的表面性质(诸如,粗糙度),基板可与弯曲的基板支撑表面处于精确接触中。具有粗糙度的弯曲的基板支撑表面可意味着弯曲的基板支撑表面的微观视角显示出“高山和低谷”,其中弯曲的基板支撑表面与基板之间的精确接触是在弯曲的基板支撑表面的粗糙度具有“高山”所在的位置处。根据可与其他实施例组合的一些实施例,涂布滚筒的弯曲的基板支撑表面的粗糙度可典型地在约0.1Rz与约1.5Rz之间的范围内,更典型地在约0.2Rz与约0.8Rz之间。根据一些实施例,当涂布滚筒400旋转时,涂布滚筒400与基板之间的接触可允许移动基板。
[0169] 在操作期间,在弯曲的基板支撑表面401上的基板引导区域403上方引导基板。在一些实施例中,可将基板引导区域403定义为涂布滚筒400的角范围(在涂布滚筒的操作期间基板与弯曲的基板表面在此角范围中接触),并且可对应于涂布滚筒的环绕角。
[0170] 在一些实施例中,涂布滚筒的环绕角可以是120°或120°以上,特别是180°或180°以上,或甚至270°或以上,如图5中示意性描绘。在一些实施例中,涂布滚筒的最上部分可在操作期间不与柔性基板接触,其中涂布滚筒的环绕区域可覆盖涂布滚筒的至少整个下半部。在一些实施例中,柔性基板可以以基本上对称的方式环绕涂布滚筒。
[0171] 图7所示的涂布滚筒进一步包括安置在弯曲的基板支撑表面401中的一组气体出口404。气体出口404被适配成从涂布滚筒400的气体分配系统405释放气体,尤其是在相应的气体出口所在位置处大体上垂直于弯曲的基板支撑表面401的方向上。在图7所示的涂布滚筒的示例中,在涂布滚筒的整个圆周上分布气体出口。在一些实施例中,可在涂布滚筒的整个圆周上以规则的方式分布气体出口404。
[0172] 根据可与本文描述的任何其他实施例组合的实施例,任何单独的气体出口、气体出口的任何子组或所有气体出口可选自由以下组成的组:开口、孔洞、狭缝、喷嘴、鼓风管、喷雾阀、导管开口、孔口、喷射口、由多孔材料提供的出口等。根据一些实施例,出口是表面中的凹槽,这些凹槽典型地是漏斗形或杯形,其中凹槽被馈送有来自凹槽的底部或旁路的气体。本文描述的涂布滚筒的气体出口还可以是多孔层的开口。根据一些实施例,本文所指的气体出口可具有任何适当的形状,大体上圆形、环形、椭圆形、三角形、矩形、正方形、多边形、不规则形状(诸如不规则圆形、不规则有角形状)、一个气体出口与另一个气体出口不同的形状等。根据一些实施例,气体出口不伸出到表面外。
[0173] 根据本文描述的一些实施例的涂布滚筒400进一步包括气体分配系统405。根据一些实施例,气体分配系统405包括气源408。气体分配系统405允许将气流选择性地提供至气体出口的第一子组。例如,如图7中示意性所示,具有气体出口404和气体分配系统405的涂布滚筒将气流提供至弯曲的基板支撑表面的基板引导区域403中的气体出口404。可将(暂时)位于基板引导区域403中的气体出口指定为气体出口的第一子组。根据本文描述的一些实施例,涂布滚筒中的气体分配系统405被适配成选择性地防止气体流向基板引导区域403外的涂布滚筒的气体出口。可将(暂时)位于基板引导区域403外的气体出口指定为气体出口的第二子组。
[0174] 在涂布滚筒的旋转期间,任何单个气体出口暂时属于第一子组和第二子组。换句话说,可在稍后时间关闭打开的气体出口,反之亦然。在弯曲的基板支撑表面的旋转期间将进入基板引导区域403的气体出口打开或连接到气源(即成员关系变为第一子组)。在弯曲的基板支撑表面的旋转期间将离开基板引导区域的气体出口关闭或与气源断开连接(即成员关系变为第二子组)。
[0175] 涂布滚筒的气体分配系统405可被适配成选择性地提供并防止气流到达限定的气体出口。例如,在图7的示例中,涂布滚筒的气体分配系统405包括布置在涂布滚筒400的静止部分406中的气源408。气源408具有包围涂布滚筒的静止部分的圆周的区段的尺寸。涂布滚筒的弯曲的基板支撑表面401可绕涂布滚筒的旋转轴A旋转,并且具体地,绕涂布滚筒的静止部分(包括气源)旋转。
[0176] 根据本文描述的一些实施例,气体分配系统405可包括气体通道407。当相应的气体出口处于基板引导区域403中时,气体通道407可从气源408导向弯曲的基板支撑表面401上的气体出口404。气体通道可从气源408导向弯曲的基板支撑表面401上的气体出口404的第一子组。可将具有气源408和气体通道407的气体分配系统405描述为部分旋转和部分固定的。在气体通道407绕气源408旋转的情况下,气体分配系统405允许将气体通道407与气源408选择性地连接和断开连接。
[0177] 根据一些实施例,气体分配系统405(具体地,气源408)将气流提供至气体出口404。在一些实施例中,由气体分配系统405提供至气体出口404的气流是仍允许柔性基板与弯曲的基板支撑表面401接触的气流。例如,气流可典型地介于约10sccm与约400sccm之间,更典型地介于约30sccm与约300sccm之间。在一些实施例中,涂布滚筒400可被适配到弯曲的基板支撑表面401的每单位面积的气体流动速率,此流动速率典型地介于约10sccm/m2与约200sccm/m2之间,更典型地介于约30sccm/m2与约120 sccm/m2之间。在一个示例中,涂布滚筒可被适配到弯曲的基板支撑表面的每单位面积的气体流动速率,此流动速率可典型地
2
为约100sccm/m。
[0178] 根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例,尤其针对具有气体通道的涂布滚筒(如图7中示例性所示),气体出口数目可典型地介于20与100之间,更典型地介于40与100之间。根据一些实施例,可将弯曲的基板支撑表面分隔成气体区段。在一些实施例中,每一气体区段具有数个气体出口。在一些实施例中,基板引导区域中的气体出口的数目介于5与20之间。针对涂布滚筒的多孔层的气体出口的数目可典型地为至少5000个,更典型地为至少6000个,并且甚至更典型地为至少8000个。根据一些实施例,气体出口的数目介于20与100之间或涂布滚筒包括提供气体出口的多孔层。
[0179] 根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例,本文所指的气体出口可具有约0.1mm与约1mm之间的横截面尺寸。横截面尺寸可被测量为弯曲的基板支撑表面处的气体出口的最小横截面。在一些实施例中,气体出口的流体传导率可典型地介于约0.001升/秒与约0.1升/秒之间,更典型地介于约0.009升/秒与约0.05升/秒之间。在一个实施例中,气体出口的流体传导率可为约0.01升/秒。
[0180] 根据一些实施例,在沉积设备的操作期间于朝向基板的方向上所提供的气流可在基板与涂布滚筒的弯曲的基板支撑表面401之间产生气体轴承,特别是水力或热气体轴承。在一些实施例中,还可以将气体轴承表示为基板与弯曲的基板支撑表面之间的接触位置外的一种薄的或小的气体幕。可理解,与涂布滚筒的弯曲的基板支撑表面接触且在基板与弯曲的基板支撑表面之间具有气体轴承的基板可在弯曲的基板支撑表面的一些接触位置(例如,由弯曲的基板支撑表面的粗糙度提供的精确位置)处接触,并且可在接触的位置之间具有气体轴承。在基板与弯曲的基板支撑表面的接触位置(诸如,弯曲的基板支撑表面的区域或点)之间,可由从气体出口释放的气流形成气体轴承。根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例,气体轴承中的压力在沉积期间典型地介于约0.1毫巴(mbar)至约10毫巴之间,更典型地介于约1毫巴与10毫巴之间。
[0181] 在一些实施例中,基板与弯曲的基板支撑表面之间的气体轴承可填充因涂布滚筒的弯曲的基板支撑表面和基板的粗糙度而存在的空隙,特别是基板与弯曲的基板支撑表面之间的接触位置外。气体轴承的厚度可对应于彼此接触的涂布滚筒的弯曲的基板支撑表面和基板的粗糙度。
[0182] 根据一些实施例,在基板与弯曲的基板支撑表面之间由从气体出口释放的气流形成多个气体轴承。
[0183] 基板与弯曲的基板支撑表面之间的气体轴承可改善涂布滚筒与基板之间的热传导率,例如以便在基板上沉积层堆叠期间冷却或加热基板。例如,涂布滚筒可包括温度调节系统(示例性示出为温度调节系统430),例如用于冷却或加热涂布滚筒。由涂布滚筒400提供的气体轴承帮助增加基板与涂布滚筒之间的热传导率。根据本文描述的一些实施例,在沉积期间,可将柔性基板的温度保持低于限定的上限。
[0184] 图7所示涂布滚筒允许解决其他系统的一些问题。例如,可减少基板损坏的风险,因为可在较低基板张力下在涂布滚筒的基板支撑表面上方引导基板。具体来说,柔性基板与涂布滚筒之间的增加的热传导率改善了基板的冷却,并且在高基板张力下朝向受冷的基板支撑表面拉动基板以便获得充足的冷却效率可能不是必要的。较高沉积速率(涂布速度)导致朝向基板的较高热负荷。对于使用高沉积速率(例如,为了加速涂布工艺),基板与涂布滚筒之间的适当热接触是有用的。
[0185] 图7所示的涂布滚筒400可例如有益地用于两侧沉积工艺中。因此,可由涂布滚筒来传送已在第一主表面上涂布的柔性基板以便还涂布基板的第二侧。在第二主表面的涂布期间,已涂布的第一主表面可与涂布滚筒400的弯曲的基板支撑表面401接触。因此,可存在损坏柔性基板的已涂布的第一主表面的风险,例如当在过度张力下在涂布滚筒的弯曲的基板支撑表面上方或在另一辊的表面上方引导柔性基板时。根据一些实施例,在涂布柔性基板的第二主表面之前,已(例如,经由退火单元114)使柔性基板的第一主表面上的涂布的膜脱气。脱气的表面可导致较低热传递。根据本文描述的实施例的涂布滚筒允许增加柔性基板与弯曲的基板支撑表面之间的热传导率,从而补偿脱气的腹板的较低热传递,特别是在两侧沉积工艺中。
[0186] 根据本文描述的实施例的涂布滚筒400包括驱动器410,用于在操作期间旋转涂布滚筒且用于移动与涂布滚筒接触的基板。
[0187] 根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例,气体分布系统405的气体可选自由以下组成的组:惰性气体、氩气、氦气、氮气、氢气、烷和上述各项的任何混合物。在一些实施例中,从气体出口排放的气体是具有至少0.01W/mK、更典型地至少0.1W/mK和甚至更典型地至少0.15W/mK的热传导率的气体。
[0188] 在基板与涂布滚筒接触时形成的气体轴承可小到足以(即包含足够小的气体量)大体上不影响真空环境,或者可小到足以至少不干扰用于涂布工艺的真空环境。对于特别敏感的工艺,或如果仍要减少污染真空环境的风险,一些实施例可具有进一步的特征以便主动防止真空环境被污染。
[0189] 例如,在一些实施例中,真空产生系统(图7中未示出)可经由连接到真空产生系统的气体通道407提供抽吸。真空产生系统可在远离基板且朝向真空产生系统的方向上提供抽吸。可用真空产生系统移除从气源释放的在基板与涂布滚筒之间形成水力热轴承的气体。例如,可在基板离开基板引导区域403之前移除气体。涂布滚筒的真空环境受到真空产生系统保护。
[0190] 图8示出根据本文描述的实施例的可用于沉积设备中的涂布滚筒400。涂布滚筒400与图7中示例性示出的涂布滚筒类似。关于图7描述的特征还可被应用到图8的实施例中。图8的涂布滚筒400的实施例进一步包括密封件。在一些实施例中,密封件可由多个密封单元413(诸如由至少部分弹性的材料制成的密封单元)制成。根据一些实施例,密封单元
413可以是唇密封单元。此密封件可防止或限制气体轴承的气体量扩散到沉积腔室的真空环境中。在一些实施例中,密封单元413减少或防止朝向可布置涂布滚筒400的沉积腔室的主容积的气流。
[0191] 可在大体上垂直于涂布滚筒400的圆周方向且大体上垂直于涂布滚筒400的径向方向的方向上布置密封单元413。在一些实施例中,可在涂布滚筒400的宽度方向上布置密封单元413。
[0192] 密封单元可在与弯曲的基板支撑表面401接触的基板的第二主表面上提供单独加压的气阱(pocket)。在一些实施例中,在两个密封单元之间形成的每个气阱可提供单独的压力。各个气阱中的压力可取决于气阱的旋转位置。
[0193] 在一些实施方式中,可在涂布滚筒的宽度方向上分隔弯曲的基板支撑表面,例如以便使涂布滚筒适配于具有不同宽度的基板。例如,涂布滚筒可适于约0.5m至约2m之间且更典型地约1.2m与约1.8m之间的基板宽度。分隔区段可提供气体出口的适配分布,诸如不同数目的气体出口、气体出口在弯曲的基板支撑表面上的不同密度、不同尺寸的气体出口等。在一些实施例中,气源可在不同区段中是可划分的,从而为涂布滚筒的不同区段提供气体(特别是在宽度方向上)。
[0194] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,涂布滚筒可具有一个或多个电子卡盘装置。具体来说,一个或多个电子卡盘装置可提供用于使基板与涂布滚筒的弯曲的基板支撑表面保持接触的吸引力。根据一些实施例,弯曲的基板支撑表面的每一区段可包括单独的电子卡盘瓦(tile)。单独的电子卡盘瓦可向基板提供适当的吸引力,例如取决于涂布滚筒的旋转位置。在一些实施例中,控制各电子卡盘瓦以便根据基板引导区域内或外的区段位置来操作。根据一些实施例,可控制电子卡盘瓦以便根据相应的区段相对于气体分布系统405的气源408的位置来操作。在一些实施例中,涂布滚筒可包括传感器和控制单元以用于感测涂布滚筒的旋转位置,以及特别是每一区段的旋转位置。控制单元可根据感测到的数据来控制电子卡盘的操作。
[0195] 根据一些实施例,涂布滚筒可包括用于支撑多孔层的背衬结构,其中多孔层可形成接触基板的凹形基板支撑表面401。多孔层可进一步提供用于朝向基板释放气体的气体出口404。在一些实施例中,背衬结构可包括支撑杆和布置在支撑杆之间的用于气体释放的区域。具体来说,可以以交替的方式在圆周方向上布置支撑杆和用于气体释放的区域。
[0196] 根据一些实施例,多孔层可由多孔材料制成,从而通过材料的多孔性提供多个气体出口。多孔材料可适用于朝向基板释放气体,特别是He、Ar和/或H2。例如,多孔材料可具有典型地在约60%与约85%之间的密度,更典型地在约65%与约75%之间。在一个示例中,多孔材料具有约70%的密度。在一些实施例中,多孔材料可以是烧结材料。例如,多孔材料可以是金属,诸如不锈、烧结不锈钢、铬或金属合金
[0197] 根据一些实施例,可处理(例如,抛光等)多孔材料,以便影响操作期间与柔性基板接触的多孔材料和弯曲的基板支撑表面的粗糙度。在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可用具有比多孔材料低的粗糙度的材料层涂布多孔材料。例如,可用金属层(诸如,Cr层)涂布多孔材料。根据一些实施例,多孔层上的涂层或甚至多孔层本身可具有诸如通过钻孔、激光切割等处理到层中的附加气体出口。
[0198] 根据本文描述的一些实施例,涂布滚筒400可以是温度受控的涂布滚筒。温度受控的涂布滚筒可允许冷却基板。例如,涂布滚筒可包括温度调节系统(诸如,温度调节系统430)。涂布滚筒的温度调节系统430可包括安置在涂布滚筒中的通道系统,用于冷却或加热涂布滚筒。可靠近表面安置涂布滚筒的温度调节系统的通道。术语“靠近”典型地指在通道的表面取向侧与弯曲的基板支撑表面401之间小于5cm的距离,更典型地小于2.5cm,并且甚至更典型地小于1cm。通道通常被适配用于接收冷却流体。
[0199] 根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例,可控制涂布滚筒保持在一温度下,所述温度典型地介于约-30℃与约+170℃之间,更典型地介于约-20℃与约+150℃之间,并且甚至更典型地介于约-20℃与约+80℃之间。具体来说,对于达到100℃的温度,甚至更特别对于低于室温的温度,冷却流体通常是水-乙二醇混合物。在其他应用中,特别是在表面被加热的那些应用中,冷却流体通常是传热油。所使用的冷却流体适合于达到典型地400℃、甚至更典型地达到300℃的温度。可使用的传热油在石油(例如,环烷或石蜡)的基础上制成。或者,传热油可以是合成的(例如,异构体合成物)。
[0200] 根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例,涂布滚筒400可典型地具有0.1m至4m范围内的宽度,更典型地从0.5至2m,例如约1.4m。涂布滚筒的直径可大于1m(例如,在1.5m与2.5m之间)。
[0201] 如图5中示意性描绘,第一组多个沉积单元121可包括三个或三个以上以及12个或12个以下的第一沉积单元,第一沉积单元可布置在绕第一涂布滚筒122的圆周方向上。类似地,在一些实施例中,第二组多个沉积单元141可包括三个或三个以上以及12个或12个以下的第二沉积单元,第二沉积单元可布置在绕第二涂布滚筒142的圆周方向上。例如,可在第一沉积腔室120中布置六个第一沉积单元,和/或可在第二沉积腔室140中布置六个第二沉积单元。
[0202] 在一些实施例中,沉积单元可分别覆盖相应的涂布滚筒的下半部。换句话说,柔性基板10可与涂布滚筒在涂布滚筒的弯曲表面的上部角区域内发生接触,可通过使旋转的弯曲表面经过沉积单元(所述沉积单元可部分地或全部地提供在涂布滚筒的圆周的下半部中)来向下引导柔性基板10,并且柔性基板10可在已再次向上提起到弯曲的基板支撑表面的第二上部角区域后离开弯曲的基板支撑表面。在一些实施方式中,绕相应的涂布滚筒以基本上对称的方式布置沉积单元。换句话说,沉积单元绕相应的涂布滚筒的布置相对于横切相应的涂布滚筒的旋转轴的竖直对称平面可以是基本上对称的。例如,可在竖直对称平面的第一侧上布置总共六个沉积单元中的三个沉积单元,并可在竖直对称平面的第二侧上布置剩余三个沉积单元。
[0203] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可在两个相邻的沉积单元512之间提供气体分离单元510,以便分别减少从一个沉积单元到其他沉积单元(例如,在操作期间到相邻的沉积单元)的工艺气体的流量。在图5和图9中示意性描绘相邻的沉积单元
512之间的气体分离单元510。
[0204] 可将气体分离单元510配置为气体分离壁,所述气体分离壁将相应的沉积腔室的内部容积分成多个分开的隔室,其中每一隔室可包括一个沉积单元。可分别在两个相邻的气体分离单元510之间布置一个沉积单元512。换句话说,可分别通过气体分离单元510分离沉积单元。根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例,可独立于容纳其他沉积单元的其他隔室抽空容纳相应的沉积单元的隔室中的每一个,以使得可视情况地设置各个沉积单元512的沉积条件。可通过相邻沉积单元在柔性基板上沉积不同材料,所述相邻沉积单元可通过气体分离单元510来分离。
[0205] 根据一些实施例,气体分离单元510可包括气体分离壁,所述气体分离壁防止或减少气体从一个沉积单元朝向相邻沉积单元流动或进入沉积腔室的主统计。气体分离单元510可被配置用于调节相应的气体分离单元与相应的涂布滚筒之间的狭缝511的宽度。根据一些实施例,气体分离单元510可包括致动器,所述致动器被配置用于调节狭缝511的宽度。
为了减少相邻沉积单元之间的气流并且为了增加相邻沉积单元之间的气体分离因数,气体分离单元与涂布滚筒之间的狭缝511的宽度可以是小的,例如1cm或1cm以下,特别是5mm或
5mm以下,更特别是2mm或2mm以下。在一些实施例中,圆周方向上的狭缝511的长度(即两个相邻沉积隔室之间的相应气体分离通道的长度)可以是1cm或1cm以上,特别是5cm或5cm以上,或甚至10cm或10cm以上。在一些实施例中,狭缝的长度可甚至分别是约14cm。可通过增加两个相邻沉积单元之间的狭缝511的长度来改善两个相邻沉积单元之间的气体分离因数。可提供1/100或更好的气体分离因数。在沉积期间,沉积单元中的气体分子的平均自由路径长度可以在数厘米的量级。因此,通过提供在相邻沉积单元之间的具有小于5mm的狭缝宽度和大于10cm的长度的狭缝511,几乎没有任何气体分子会在沉积单元之间传播。
[0206] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,第一组多个沉积单元121的至少一个第一沉积单元可以是溅射沉积单元。类似地,第二组多个沉积单元141的至少一个第二沉积单元可以是溅射沉积单元。在一些实施例中,第一组多个沉积单元121的每一沉积单元和/或第二组多个沉积单元141的每一沉积单元是溅射沉积单元。其中,一个或多个溅射沉积单元可被配置用于DC溅射、AC溅射、RF(射频)溅射、MF(中频)溅射、脉冲溅射、脉冲DC溅射、磁控管溅射、反应性溅射或上述各项的组合。DC溅射源可适合于用导电材料(例如,用金属(诸如,铜))涂布柔性基板。交流电(AC)溅射源(例如,RF溅射源或MF溅射源)可适合于用导电材料或用绝缘材料(例如,用介电材料、半导体或金属)涂布柔性基板。
[0207] 然而,本文描述的沉积设备不限于溅射沉积,并且在一些实施例中可使用其他沉积单元。例如,在一些实施方式中,可使用CVD沉积单元、蒸发沉积单元、PECVD沉积单元或其他沉积单元。具体来说,由于沉积设备100的模块化设计,有可能通过从沉积腔室径向移除第一沉积单元并且通过将另一沉积单元装载到沉积腔室中来用第二沉积单元替换第一沉积单元。出于该原因,沉积腔室可被提供有密封盖,可打开和关闭密封盖以便替换一个或多个沉积单元。
[0208] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,可(例如,在第一沉积腔室中)提供至少一个AC溅射源,用于在柔性基板上沉积非导电材料。在一些实施例中,可(例如,在第一沉积腔室和第二沉积腔室两者中)提供至少一个DC溅射源,用于在柔性基板上沉积导电材料。
[0209] 在一些实施例中,第一组多个沉积单元121的至少一个第一沉积单元301可以是AC溅射源。在图9所示的实施例中,第一组多个沉积单元的前两个沉积单元是AC溅射源(例如,下文更详细描述的双靶溅射源)。在柔性基板上用AC溅射源沉积介电材料(诸如,氧化硅)。例如,两个相邻的沉积单元(例如,第一沉积单元301)可被配置成在反应性溅射工艺中在柔性基板的第一主表面上直接沉积氧化硅层。可通过使用彼此紧接的两个或更多个AC溅射源增加(例如,加倍)所得氧化硅层的厚度。
[0210] 第一组多个沉积单元121的剩余沉积单元可以是DC溅射源。在图9所示实施例中,布置在至少一个第一沉积单元301下游的第一组多个沉积单元的至少一个第二沉积单元302可以是DC溅射源(例如,被配置用于沉积ITO层)。在其他实施例中,可提供被配置用于沉积ITO层的两个或更多个DC溅射源。在一些实施例中,可在由至少一个第一沉积单元301所沉积的氧化硅层的顶部上沉积ITO层。
[0211] 此外,在一些实施例中,可将布置在至少一个第二沉积单元302下游的至少一个第三沉积单元303(例如,三个第三沉积单元)配置为DC溅射单元(例如,用于沉积第一金属层(例如,铜层))。可通过至少一个第三沉积单元303沉积数个不同的金属层或沉积单一金属(例如,Cu)的一个厚层。
[0212] 在一些实施例中,可在由至少一个第二沉积单元302所沉积的ITO层的顶部上沉积第一金属层。
[0213] 因此,可在第一沉积腔室中的柔性基板10的第一主表面上沉积层堆叠,例如包含沉积在彼此的顶部上的氧化硅层、ITO层和Cu层。
[0214] 在一些实施例中,然后可在第二沉积腔室140中沉积进一步的层。例如,可将第二组多个沉积单元141的至少一个第四沉积单元304配置为DC溅射单元,例如用于在第一金属层的顶部上沉积第二金属层(例如,第二Cu层)。在一些实施方式中,第二组多个沉积单元141中的所有沉积单元可以是DC溅射单元,配置用于分别沉积金属层。此外,在一些实施方式中,可沉积相同的金属(例如,铜)。因此,可由第二组多个沉积单元141沉积单个厚金属层(例如,厚铜层)。
[0215] 因此,例如在图5所示的实施例中,可提供总共12个沉积单元。前两个沉积单元(至少一个第一沉积单元301)被配置用于沉积氧化硅层,随后沉积单元(至少一个第二沉积单元302)被配置用于沉积ITO层,以及剩余九个沉积单元(第三沉积单元303和第四沉积单元304)可被配置用于沉积厚铜层。应理解,所描述布置仅仅是示例性布置,以及视情况对沉积单元的总数目、沉积单元的类型、沉积单元的次序以及由沉积单元沉积的材料的修改是可能的。
[0216] 可在柔性基板上沉积包括SiO2层、ITO层和铜层的层堆叠。柔性基板可以是提供在柔性基板的一个主表面上或在柔性基板的两个主表面上的具有折射率匹配(IM)层的聚合物基板。例如,柔性基板可以是在柔性基板的两个主表面上具有IM层的COP基板。
[0217] 在用层堆叠涂布柔性基板的第一主表面后,可在反转的取向上再次将一侧涂布的基板装载到第一卷筒腔室中。然后,通过在反转的取向上将柔性基板第二次传送穿过沉积设备100,也可用对应的层堆叠或用不同的层堆叠涂布柔性基板的第二主表面。因此,可制造两侧涂布的基板,而可减少或完全避免缠绕缺陷。
[0218] 在示出沉积腔室(例如,第一沉积腔室120)的一部分的放大视图的图9中,在沉积腔室中布置第一组多个沉积单元(即六个沉积单元)。分别在相邻沉积单元之间提供气体分离单元510。可将柔性基板传送穿过气体分离单元510与涂布滚筒400之间的狭缝511。可配置沉积单元以使得可减少或最小化沉积期间朝向柔性基板提供的热负荷。
[0219] 可将至少一个第一沉积单元301配置为AC溅射源610,可将至少一个第二沉积单元302配置为DC溅射源612,并且可将至少一个第三沉积单元303配置为DC溅射源612。
[0220] 图10更详细地示出AC溅射源610,而图11更详细地示出DC溅射源612。
[0221] 图11所示的AC溅射源610可包含两个溅射装置,即第一溅射装置701和第二溅射装置702。在下文描述中,将“溅射装置”理解为包括靶703的装置,所述靶包含待沉积在柔性基板上的材料。靶可由待沉积的材料制成或至少由待沉积的材料的组分制成。在一些实施例中,溅射装置可包括靶703,所述靶703被配置为具有旋转轴的可旋转靶。在一些实施方式中,溅射装置可包括背衬管704,在所述背衬管704上可布置靶703。在一些实施方式中,可提供在溅射装置的操作期间用于产生磁场的磁体布置(例如,在可旋转靶内)。在可旋转靶中提供磁体布置的情况中,溅射装置可称为溅射磁控管。在一些实施方式中,可在溅射装置内提供冷却通道,以便冷却溅射装置或溅射装置的多个部分。在一些实施方式中,溅射装置可被适配成连接到沉积腔室的支撑件(例如,可在溅射装置的一端处提供凸缘)。根据一些实施例,可操作溅射装置作为阴极或作为阳极。例如,在一个时间点处,可操作第一溅射装置701作为阴极,并可操作第二溅射装置702作为阳极。在稍后时间点处,当在第一溅射装置
701与第二溅射装置702之间施加交流电时,第一溅射装置701可充当阳极并且第二溅射装置702可充当阴极。
[0222] 在一些实施例中,靶703可包括硅或由硅制成。
[0223] 术语“双溅射装置”是指一对溅射装置,例如第一溅射装置701和第二溅射装置702。第一溅射装置和第二溅射装置可形成双溅射装置对。例如,可在相同沉积工艺中同时使用双溅射装置对的两个溅射装置来涂布柔性基板。可以以类似的方式设计双溅射装置。
例如,双溅射装置可提供相同的涂布材料,可大体上具有相同的尺寸和大体上相同的形状。
可邻近于彼此布置双溅射装置以形成可在沉积腔室中布置的溅射源。根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例,双溅射装置的两个溅射装置包括由相同材料(例如,硅)制成的靶。
[0224] 如图9和图10中可见,第一溅射装置701具有第一轴,第一轴可以是第一溅射装置701的旋转轴。第二溅射装置702具有第二轴,第二轴可以是第二溅射装置702的旋转轴。溅射装置提供待沉积在柔性基板上的材料。对于反应性沉积工艺,最终沉积在柔性基板上的材料可另外包括处理气体的化合物。因此,应理解,由例如硅或经掺杂的硅组成的靶703包括硅材料,而示例性地,氧气可作为处理气体添加以最终沉积氧化硅。
[0225] 根据图9示例性所示的实施例,由涂布滚筒400引导柔性基板经过双溅射装置。其中,由柔性基板在涂布滚筒400上的第一位置705和柔性基板在涂布滚筒400上的第二位置706来限制涂布窗口。涂布窗口(即柔性基板在第一位置705与第二位置706之间的部分)界定可在其上沉积材料的基板的区域。如图9中可见,从第一溅射装置701中释放的沉积材料的粒子和从第二溅射装置702中释放的沉积材料的粒子到达涂布窗口中的柔性基板。
[0226] 可适配溅射源610,以便提供300mm或300mm以下、特别是200mm或200mm以下的第一溅射装置701的第一轴到第二溅射装置702的第二轴的距离。典型地,第一溅射装置701的第一轴与第二溅射装置702的第二轴的距离可介于150mm与200mm之间,更典型地介于170mm与185mm之间,诸如180mm。
[0227] 根据一些实施例,可以是圆柱形溅射装置的第一溅射装置和第二溅射装置的外直径可典型地处于90mm与120mm的范围内,更典型地介于约100mm与约110mm之间。
[0228] 在一些实施例中,第一溅射装置701可配备有第一磁体布置和第二溅射装置702可配备有第二磁体布置。磁体布置可以是被配置用于产生磁场来改善沉积效率的磁轭。根据一些实施例,磁体布置可朝向彼此倾斜。朝向彼此以倾斜的方式布置的磁体布置在本上下文中可意味着朝向彼此引导由磁体布置产生的磁场。
[0229] 根据一些实施例,上述溅射装置可用以将非导电和/或导电材料沉积在柔性基板上。例如,溅射源610可提供靶材料,诸如硅、、铝。与用于引入一种或多种工艺气体的气体入口一起,可(例如,通过反应性溅射工艺)在柔性基板上沉积材料(诸如,氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化铝等)。具体来说,AC溅射源610可用于反应性溅射工艺(诸如,SiO2的反应性溅射)。因此,根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例,沉积设备可被提供有进一步的装备,诸如用于工艺气体(诸如,氧气或氮气)的气体入口。
[0230] 根据一些实施例,AC溅射源610可用于在中频(诸如,在约10kHz至约50kHz 之间的频率范围内)下操作两个溅射装置的工艺中。在一个实施例中,AC溅射源610可被适配用于将两个溅射装置中的一个用作阳极并且将相应的另一个用作阴极。通常,适配AC溅射源610以使得可交替溅射装置作为阳极和阴极的操作。这意味着之前用作阳极的溅射装置可用作阴极,而之前用作阴极的溅射装置可操作为阳极,对应于所施加电压的频率。
[0231] 根据一些实施例,AC溅射源610可被配置用于反应性沉积工艺。可提供用于反应性沉积工艺的闭合回路控制。反应性沉积工艺可用于氧化硅层的沉积,其中从溅射装置溅射硅,并从气体入口提供工艺气体(诸如,氧气)。在将低工艺气体流量和高电场施加到溅射装置的情况中,在金属模式下进行工艺。在较高的工艺气体流量的情况中,沉积工艺可转变成氧气模式,在氧气模式下可沉积透明的氧化硅层。因此,控制反应性沉积工艺的方法可控制在过渡模式下提供的沉积工艺,在过渡模式下可以以相当高的速率沉积透明层(例如,氧化硅)。
[0232] 在一些实施例中,可通过提供电压供应控制沉积工艺,所述电压供应可通过使用电压控制将溅射装置保持在过渡模式下。其中,可在电压受控下(例如,向溅射装置提供固定电压)操作连接到溅射装置以用于向溅射装置供电的电源。然而,当向电源提供电压控制时,电压供应导致电压受控,并且功率不保持恒定,因为电源仅可保持一个参数固定。如果使用电压控制,功率并且因此沉积速率可随所使用的工艺气体变化,而这并不总是可接受的。
[0233] 因此,除电源的电压控制之外,可作为闭合控制回路提供功率控制,其中监测实际功率,并控制工艺气体的流速以保持功率基本上恒定。可提供闭合回路控制,从而提供基本上恒定的沉积速率。因此,在一些实施方式中,反应性沉积工艺是电压受控的并建立氧气流量调节,这使溅射功率保持恒定。
[0234] 在一些实施方式中,工艺气体可包括氧气、氩气、氮气、氢气、H2O和N2O中的至少一种。典型地,可作为用于反应性沉积工艺的反应性气体提供氧气。在基于氧气的反应性工艺的工艺气体中提供少量氮气可有益于稳定所生成的等离子体。
[0235] 根据典型实施例,可对电源提供电压设定点值,作为电源可提供给溅射装置的电压的上限。可通过设定点值固定电源的电压。由电源提供的功率可取决于等离子体区域中的反应性气体的流量。例如,对于氧化硅沉积工艺,功率可取决于氧气流量,同时受限于电压设定点值。提供闭合回路控制的控制器根据提供给溅射装置的实际功率来控制工艺气体流量。
[0236] 引入到等离子体区域中的工艺气体的流动速率可与提供给溅射装置的电源的输出功率成比例。控制器可控制气体流动速率,以使得可作为从电源到控制器的信号提供的实际功率值基本上保持恒定。
[0237] 因此,根据本文描述的实施例,可将反应性沉积工艺保持在过渡模式下,并且可通过可配置为AC溅射源610的至少一个第一沉积单元301在柔性基板上沉积高度均匀的非导电层(诸如,氧化硅层)。
[0238] 图11示出可用于本文描述的实施例中的一些的DC溅射源612的放大示意图。在一些实施例中,将图9中描绘的至少一个第二沉积单元302配置为DC溅射源612,和/或将至少一个第三沉积单元303配置为DC溅射源612。
[0239] DC溅射源612可包括至少一个阴极613,所述至少一个阴极613包括靶614以用于在柔性基板上提供待沉积的材料。至少一个阴极613可以是可旋转阴极,特别是基本上圆柱形的阴极,可以绕旋转轴旋转。
[0240] 靶614可由待沉积的材料制成。例如,靶614可以是金属靶(诸如,铜靶或铝靶)。可在可旋转阴极内布置用于约束所生成的等离子体的磁体组件615。
[0241] 在一些实施方式中,DC溅射源612可包括单个阴极,如图11中示意性所示。在一些实施例中,导电表面(例如,沉积腔室的壁表面)可充当阳极。在其他实施方式中,可紧接阴极提供单独的阳极(诸如,具有棒形的阳极),以使得可在至少一个阴极613与单独的阳极之间建立电场。可提供电源以用于在至少一个阴极613与阳极之间施加电场。可施加DC电场,这可允许沉积导电材料(诸如,金属)。在一些实施方式中,将脉冲的DC场施加到至少一个阴极613。在一些实施例中,DC溅射源612可包括超过一个阴极(例如,两个或更多个阴极的阵列)。
[0242] 在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中,沉积设备100可用于制造透明的主体以供在触控面板中使用。可在柔性基板的第一主表面上沉积第一透明层堆叠,其中第一透明层堆叠可包括一个或多个含硅层(例如,氧化硅层)。可在第一透明层堆叠的顶部上沉积透明导电膜(例如,ITO膜)。可以以预定图案提供ITO膜。在一些实施例中,可提供监测装置以用于在沉积期间测量第一透明层堆叠和透明导电膜中的至少一个的光学性质(例如,透射率和/或反射率)。在一些实施例中,可在透明层堆叠的顶部上沉积金属层。
[0243] 然后,在一些实施例中,可在基板的第二主表面上沉积相同的层堆叠或不同的层堆叠,所述第二主表面是柔性基板的相对的主表面。可通过在反转的取向上将一侧涂布的表面装载到沉积设备中并且通过在反转的取向上传送柔性基板经过提供在第一沉积腔室和第二沉积腔室中的沉积单元来涂布基板的第二主表面,以使得可用相同的层堆叠或用不同的层堆叠涂布第二主表面。
[0244] 由于柔性基板沿部分凹形和部分凸形的基板传送路径的张力受控的传送,两侧涂布的柔性基板可具有低缺陷数目。此外,可提供具有减少的缺陷数目的两侧涂布的柔性基板,因为可清洁基板的两个主表面,特别是在沉积前和/或沉积后清洁,特别是在柔性基板的相应主表面在高拉伸力下与辊表面发生接触前清洁。
[0245] 图12是示出用层堆叠涂布柔性基板的方法的流程图。可使用根据本文描述的实施例中的任何一个的沉积设备100进行此方法。其中,将柔性基板沿部分凸形和部分凹形基板传送路径从第一卷筒腔室中的存储卷筒传送到第二卷筒腔室中的缠绕卷筒。所述方法包括:在框910中,从提供在第一卷筒腔室中的存储卷筒退绕柔性基板;接着,在框920中,在柔性基板的第一主表面上沉积层堆叠的至少一个第一层,同时由提供在第一沉积腔室中的第一涂布滚筒引导柔性基板;接着,在框930中,在至少一个第一层上沉积层堆叠的至少一个第二层,同时由提供在第二沉积腔室中的第二涂布滚筒引导柔性基板;接着,在框940中,在沉积后在提供在第二卷筒腔室中的缠绕卷筒上缠绕柔性基板。
[0246] 此后,还可通过以下步骤用第二层堆叠可选地涂布柔性基板的第二主表面:在框950中,从第二卷筒腔室中移除在其上缠绕有柔性基板(可具有已涂布的第一主表面)的缠绕卷筒,并在反转的取向上用所移除的缠绕卷筒替换第一卷筒腔室中的存储卷筒;接着,在框960中,在第二主表面上沉积第二层堆叠,同时引导柔性基板穿过第一沉积腔室和第二沉积腔室;接着,在框970中,在提供在第二卷筒腔室中的进一步的缠绕卷筒上缠绕柔性基板。
[0247] 此外,描述一种对准涂布柔性基板10的沉积设备100的方法。具体来说,在沉积设备用于在柔性基板上沉积层堆叠之前可对准本文描述的实施例中的任何一个的沉积设备。沉积设备100可包括辊组件,所述辊组件被配置以将柔性基板沿部分凸形和部分凹形基板传送路径从布置在第一卷筒腔室中的存储卷筒传送到布置在第二卷筒腔室150中的缠绕卷筒。
[0248] 对准方法可包括:将具有第一旋转轴的辊组件中的至少一个导辊定义为参考辊;以及相对于参考辊的第一旋转轴对准辊组件的两个或更多个剩余导辊的旋转轴以便平行于参考辊的第一旋转轴延伸。
[0249] 当剩余导辊中的每一个导辊的辊轴相对于参考辊的第一旋转轴对准时,所有导辊的辊轴不仅相对于参考辊平行,而且相对于彼此平行。可提供具有优异辊对准的辊组件,并且可避免作用于柔性基板上的对角拉力。
[0250] 在一些实施例中,导辊的辊轴可具有1m或1m以上以及2m或2m以下的沿旋转轴的长度,特别是约1.5m。沉积设备可具有大于20个导辊且小于60个导辊,例如约30个导辊,所述导辊可分别相对于参考辊对准,以便基本上与参考辊平行,并且因此彼此平行。
[0251] 虽然上文针对实施例,但是可设计出其他和进一步的实施例而不背离基本范围,并且所述范围由所附权利要求书确定。
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