CN102714168B - 装载锁止室、衬底处理系统和通风方法 - Google Patents

装载锁止室、衬底处理系统和通风方法 Download PDF

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Abstract

提供了用于衬底处理系统的锁止室，其至少包括适合于提供锁止室的内部部分与大气压或超压的流体连通的第一管道。此外，锁止室至少包括用于控制室的内部部分与大气压或超压的流体连通的流率的第一控制阀，其中，控制阀适合于连续地控制流率。此外，提供了相应方法、计算机程序和适合于执行方法的计算机可读介质。

Description

装载锁止室、衬底处理系统和通风方法
技术领域
本发明的实施例涉及锁止室、衬底处理系统和用于通风方法，具体地，涉及锁止室。具体地，实施例涉及卸载锁止室和用于对卸载锁止室通风的方法。具体地，本发明的实施例涉及纳米制造技术解决方案，其关于用在薄膜和涂层沉积中的设备、工艺和材料，其代表性示例包括(但不局限于)以下示例：半导体和电介质材料和器件、基于硅的晶片、平板显示装置(诸如TFT)、掩模和滤光片、电致变色涂层、能量转换和存储(诸如光伏电池、燃料电池和电池)、固态发光(诸如LED和OLED)、磁性和光学存储、微机电系统(MEMS)和纳米机电系统(NEMS)、微光学和光电装置、建筑和汽车玻璃、用于金属和聚合物箔及封装的金属化系统，以及微米和纳米成形。
背景技术
例如在真空涂布车间中在5×10-4hPa(百帕)到3×10-2hPa范围内的压力下的高真空条件下对玻璃面板进行涂布。为了增加车间生产率并且避免对于每个衬底都需要对整个装置(特别是高真空部分)抽真空，将装载和卸载锁止部用于衬底。
为了改善材料流动速率并且增加现代直线涂布车间的生产率，正在使用独立的装载和卸载室。简单的所谓的3室涂布单元包括：装载锁止部，其中衬底被从大气压抽到例如在p＝1×10-3hPa到p＝5×10-2hPa之间的足够的过渡压力；顺序真空涂布部分(处理室)；以及卸载锁止部，其中借助于通风，该衬底再次被调整到大气压水平。
装载锁止室的任务是尽可能快地抽真空到对于处理范围足够并充分低的过渡压力。卸载锁止室的任务是尽可能快地通风到大气压。之后，在衬底被从卸载锁止室卸载之后，卸载锁止室被再一次抽真空。
直线涂布单元的生产率和并发经济性利用的因素是所谓的循环，即，工作台时间(station time)，即，在下一批衬底被引入单元之前每批衬底必须使用的时间或者在连续工作情况下每批衬底的平均处理时间。为了实现例如45秒的循环时间，锁止室必须能够状态良好地将衬底在t≤45秒内从给定大气压点A带至在(高)真空范围内的给定点B，并且反之亦然。为了这个目的，系统必须将衬底分别传输进出锁止室，对锁止室分别进行抽真空和通风，并且分别打开和最终关闭全部的适用阀门。这意味着在这种情况下，抽真空和通风可用的时间必须总是小于循环时间(例如，20秒或45秒)，因为全部的其他任务(见上文)必须在该循环时间内完成。
根据泵送时间、与容积V和泵送速度S的比率呈正比的已知关系，很显然有减小泵送时间以及因此减小循环时间的两种可能性：减小锁止室的容积；或者增加耦合到锁止室的泵送能力。
现代锁止室因此包括小的容积，从而导致泵送时间的减小，其他方面相同。然而，特别在容积减小的室中，快速通风导致锁止部内的压力差增加，这可能导致衬底的未对准、损坏或者甚至毁坏。
为了防止衬底受到损坏，所谓的“通风淋浴头”被用来向室中散布气流并且产生均匀的气流。此外，可以将喷头或通风淋浴头定位为它们的出口朝向室壁或室内的其他设备，从而防止朝向衬底的直接气流。也知道顺序地打开更多的喷头由此以阶梯的方式增加流率。这有时被称作“软通风”。同样，发明人之一已经提出了将衬底定位在朝向彼此相反的两个气流之间。然而，所提出的解决办法仍然太慢，或者要被涂布的衬底的损坏率仍然太高。
发明内容
考虑到以上内容，根据本文描述的方面，提供了一种用于衬底处理系统的锁止室，其至少包括适合于提供锁止室的内部部分与大气压或超压的流体连通的第一管道。此外，锁止室至少包括用于控制室的内部部分与大气压或超压的流体连通的流率的第一控制阀，其中，控制阀适合于连续地控制流率。
根据另一个方面，衬底处理系统具有如本文描述的至少一个锁止室和用于涂布衬底的室。
根据另一个方面，提供了用于对装载锁止室进行通风的方法。该方法包括提供用于对锁止室进行通风的流率分布；以及控制第一控制阀，第一控制阀适合于根据用于对锁止室进行通风的流率分布来连续地控制流率。
根据另一个方面，提供了一种计算机程序，其包括适合于在程序在计算机上运行时执行如本文描述的方法的全部步骤的计算机程序代码方法。
根据另一个方面，提供了存储如本文描述的计算机程序的计算机可读介质。
根据另一个方面，提供了一种计算机可读介质，其包括表示如何对锁止室进行通风的介质数据和信息。介质包括：用于提供用于对锁止室进行通风的流率分布的方法；以及用于控制第一控制阀的方法，第一控制阀适合于根据用于对锁止室进行通风的流率分布来连续地控制流率。
根据一个方面，如本文描述的锁止室是卸载锁止室。
实施例也涉及用于制造和操作锁止室或衬底处理系统的方法。这些方法步骤可以被手动地或例如由适当软件进行编程的计算机控制来自动地执行，由这二者的组合来执行或者以任何其他方式来执行。
通过从属权利要求、说明书和附图，能够与本文描述的实施例结合的其他优点、特征、方面和细节将会变得清楚。
附图说明
可以参照本发明的实施例获得上文中概述的本发明的更加具体的描述，使得可以更加详细地理解本发明的上述特征。附图涉及本发明的实施例并且在下文中描述：
图1到图8示出了根据本文描述的实施例的锁止室；
图9示出了根据本文描述的实施例的衬底处理系统；
图10示出了根据本文描述的实施例的众多锁止室；
图11示出了根据本文描述的实施例的衬底处理系统；
图12示出了用于控制根据本文描述的实施例的控制阀的示例性压力-时间图；
图13示出了根据本文描述的实施例的锁止室；以及
图14示出了示例性流率-时间图，其示出了根据本文描述的实施例的多个阀的使用。
具体实施方式
现在将会具体参照本发明的各种实施例，其中的一个或多个示例在附图中示出。每个示例由解释本发明的方式提供并且不表示对于本发明的限制。例如，作为一个实施例的一部分图示和描述的特征可以被用在其它实施例中或结合其他实施例使用，以产生另外的实施例。本发明意图包括这种修改和变化。
在附图的描述中，相同的附图标记表示相同的组件。一般来说，仅描述关于各个实施例的区别。附图不一定按照真实比例并且特征可以为了图示的目的而被夸大。
图1示出了根据实施例的锁止室。锁止室10包括内部部分12，在内部部分12中，为了示意性目的示出衬底11。通常，衬底12被定位在支撑架13上(为了示意性目的在以下的附图中省略支撑架13)。锁止室10还包括向锁止室10的内部部分12提供与大气压(例如环境空气)的流体连通的第一管道18。
通常并且不局限于该实施例，可以提供超压(overpressure)来代替大气压。术语“超压”应当指的是大于大气压的压力。可以通过例如填充有经调节的干燥空气(“CDA”)、氮气(N2)等的罐来提供超压。大气压和超压在下文中都被称作为“外部压力”。
图1还示出了用于控制锁止室10的内部部分12与外部压力的流体连通的流率的第一控制阀15。第一控制阀15适合于连续控制流率。
如这里所使用的，术语“锁止室”应当指的是用在真空应用中的、适合于封闭至少一个衬底并且改变室内的压力的室。术语“装载锁止室”应当指的是被构造为将衬底从更高压力带至更低压力的锁止室。压力通常被改变到在1×10-3hPa到5×10-2hPa之间的压力。术语“卸载锁止室”应当指的是被构造为对衬底进行通风的锁止室，即，将衬底从更低压力带至更高压力。典型的锁止室具有入口密封部和出口密封部，通过入口密封部接收衬底并且通过出口密封部卸载衬底。例如，在卸载锁止室的情况下，入口密封部通常被连接到涂布室(并且因此连接到真空压力)，而衬底通过出口密封部离开进入大气压。术语“涂布室”和“处理室”被同义地用在本文中，并且应当指的是包括用于涂布衬底的设备的室。
图2是本文描述的实施例的另一个图。虽然在根据图1的实施例中仅提供了一个管道18，锁止室10可以通常具有两个或者甚至更多个用于向锁止室的内部部分12提供外部压力的管道。通常，提供偶数数量的管道。
如图2中示出的实施例所示，提供了第一管道18和第二管道28。通常并且不局限于该实施例，在两个或更多个管道的情况下，这些管道的进入内部部分的入口相对于衬底的位置对称地定位。根据实施例，每个入口与衬底之间的距离相同。附加地或可选地，这些管道经定位和定向，以使得离开各个入口的气流被导向衬底的不同侧。在图2的实施例中，入口由附图标记19和29表示。虽然存在，但是出口在其他附图中没有被具体示出。
可以提供一个控制阀来控制至少一个管道。例如，如图1和图2所示，控制阀15控制第一管道18和第二管道28。管理多个管道的流率的一个控制阀在本文中应当被称作为“公共控制阀”。假定数个管道18和28设计相同，这允许在每个入口19和29处向室中提供相同的流率。
对于公共控制阀可选地或附加地，可以由独立的控制阀控制每个管道。例如，图3示出了管道18和28中的每一者都具有独立的控制阀15和16的实施例。提供独立的控制阀允许分别控制经过每个管道的流率。如果例如必须考虑使得管道设置相异，这可能特别有用。同样，独立控制允许对衬底振动等作出反应。独立控制通常适合于向衬底的不同侧提供不同气流。
如在本文描述的一些实施例中所示，至少一个管道可以被定位为使其从室的内部部分的顶部侧对室的内部部分通风。根据其他实施例，室的内部可以被从底部侧通风。如图4所示，一个或多个管道可以被设置在顶部侧或底部侧。在图4的实施例中，管道18和28被阀15共同控制并且在锁止室10的内部部分12的顶部处提供气流。此外，管道58和59被阀55共同控制并且在内部部分12的底部处提供气流。代替所描绘的实施例，可由各个阀分离地控制每个管道，或者仅由一个阀共同控制全部管道。
通常，提供用于控制至少一个阀的控制器。图5示出了提供控制器30，控制器30用于控制经过至少一个管道的流率。根据本文描述的实施例，控制器被连接到一个或多个控制阀。
控制器计算最优流率并且相应地控制至少一个控制阀。控制器例如可以是计算机，该计算机包括：诸如鼠标和/或键盘的输入单元；诸如屏幕的显示单元；诸如CPU(中央处理单元)的计算单元；诸如非易失性存储器(例如硬盘)的存储单元；以及/或者诸如RAM(随机存取存储器)的易失性存储器。控制器通常具有计算机程序，计算机程序包括用于根据时间来计算最佳流率和/或用于控制至少一个阀的计算机程序代码方法。计算机程序可以被设置在计算机可读介质(诸如计算机的硬盘)上或者外部存储器(诸如记忆棒、CD、DVD等)上。
根据实施例，可以提供测量单元。测量单元可以是位置传感器、压力传感器、流率传感器、振动传感器、温度传感器等当中的一种或多种。具体地，测量单元可以是电容传感器、电感传感器或光学传感器(诸如激光距离传感器或偏转传感器)当中的一种或多种。例如，测量单元可以是可选地以无线方式连接到支撑架或衬底的压力传感器。测量单元通常被设置在室的内部部分中。然而，也可以在管道上或者在锁止室的内部部分的外部设置测量单元。例如，通过例如光学地穿过位于室的内部部分壁处的窗口来测量距离，位置传感器可以从外部来测量位置。
使用一个或多个测量单元允许提供对控制阀的反馈控制。为了该目的，一个或多个测量单元通常被连接到控制器，该一个或多个测量单元将所测量的信息提供给该控制器。通常，测量数据被恒定地提供给控制器。控制器通常例如对于最优气流曲线将所测量的信息考虑在内。
具体地，流率传感器可以包括摆(pendulum)，在该摆的末端处安装了盘。摆的偏离可以利用角传感器或距离传感器来测量。该偏离允许减小由流动的气体施加的力。阻尼和重置力可以由配重和/或诸如弹簧的弹性单元影响。通常，由流率传感器接收的信号被用于最优流率的计算。
例如，代替对于控制一个或多个阀总是使用相同的流率曲线，可以对于每个具体通风处理采用最优流率。因此，可以用一个或多个传感器来测量衬底和/或支撑架的位置。控制器可以例如通过在振动或移位情况下减小流率，来对于所测量的信息立即作出反应。一旦振动被减弱，控制器可以再次增加流率。因此，在衬底通风期间可以主动对于紧急情况作出反应，以防止衬底损坏和毁坏。
图6示出了提供位置传感器60。通常并且不局限于图6的实施例，测量单元被连接到控制器，以将测量信息提供给控制器。在图6中，该连接由线61示出。控制器通常被连接到至少一个控制阀的全体。通常，控制器的输出控制阀的设置，使得以预定方式(例如，按照本文描述的最优曲线)控制经过各个管道的气流。
在本公开中，来自控制器以及到达控制器的连接可以包括例如经由线缆或经由无线数据连接的任何类型的直接或间接的数据线。例如，控制器和/或至少一个测量单元可以经由网络彼此连接，网络诸如局域网(LAN)，特别是通过无线局域网(WLAN)。
例如，在图6中示出的实施例中，所示出的传感器可以是位置传感器。位置传感器允许控制器获得关于衬底和/或支撑架的实际位置(例如，在衬底中心处、和/或衬底和/或支撑架的非中心位置处确定的实际位置)的信息，特别是关于衬底和/或支撑架是否振动的信息，以及如果振动的话，关于振动的大小的信息。
图7中示出的实施例示例性地示出了控制器30经由数据线71与阀15连接，控制器30经由数据线72与阀16连接，并且控制器30经由数据线61与传感器60连接。为了附图清楚，数据线的附图标记已经在其他附图中被省略。通常，控制器具有被连接到至少一个阀的至少一个输出。在图7中，示出了控制器输出76和77。根据实施例，控制器额外地具有至少一个输入，用于与例如至少一个测量单元连接。在图7中，输入被示出并且由附图标记79表示。
图8的实施例示出了在锁止室的内部部分内提供两个测量单元。在图8中，两个测量单元是由附图标记60和62表示的传感器。它们分别经由数据线61和63连接到控制器30。
例如，图8的两个传感器60和62可以是允许测量衬底两侧上的压力的压力传感器。衬底的两侧之间的压力差例如可以在控制器中计算，并且在最优流率的进一步计算中考虑。具体地，结果可以被用于各自控制经过第一管道18和第二管道28的流率。例如，如果压力传感器60测量到比传感器62更低的压力，那么控制器30可以以使得经过第一管道18的流率相比于经过第二管道28的流率更小的方式来控制第一控制阀15和第二控制阀16，直到两个压力传感器再次测量到相当的压力。通常，一个或多个测量单元通常被定位为在衬底的近距离中，即，在小于10cm的距离处。
与上文参照图8的实施例描述的独立流率控制类似的控制可以由上述位置传感器(具体地参照图6中示出的实施例描述的位置传感器)触发。位置传感器可以通知控制器衬底在每个时间点处的精确位置。因此，可以特别向控制器提供衬底从其静止位置偏离多少的信息。因此，控制器可以在控制阀的独立控制中考虑该测量信息。
注意到本公开的至少一个控制阀被构造为连续地控制流率是很重要的。因此，本文描述的控制阀也可以被称作为“流率调整阀”。即，与用在仅允许关闭或完全打开管道的锁止室中的已知阀(“开/闭阀”)相反，可以通常在0％(阀关闭)与100％(阀完全打开)之间连续地调整流率。例如，典型的小流率在0.01Nm3/s到0.05Nm3/s之间的范围内，诸如0.25Nm3/s。典型的高流率在0.1Nm3/s到1.0Nm3/s之间的范围内，诸如0.4Nm3/s。通常，流率可以在0.01Nm3/s和1.0Nm3/s的值之间连续地调整。单位Nm3/s指的是标准化的立方米每秒，其中，标准化指的是1atm(约为105Pa)的标准气压。因为流率的精确控制是很重要的，所以根据本实施例，所使用的阀可以被以+/-10％(通常为+/-5％)的精确度调整。
流率的连续控制允许在完全通风处理中将流率调整到最佳的值。而如发明人所知，“软通风”采用顺序地打开附加的阀，由此导致流率的突然增加，本发明的实施例允许提供连续增加的流率。
衬底上的所允许的力特别地由其尺寸和厚度决定。衬底上的所允许的力通常是涂布工艺中的已知参数。给出衬底上的所允许的力，可以计算流率的最大可允许值以用于控制连续的流率。该计算通常对于通风时的每个时刻进行。
例如，给出通风处理的总时间区间，通过将通风气体的压力与通风气体的流速的平方的乘积最小化来计算最优流率。如通过上下文理解的，通风气体的流速是通风气体在撞击衬底时的流速。根据简化的模型，流速被确定为气体离开一个或多个喷嘴的孔时的速度。因此，假设颗粒以该速度撞击衬底或支撑架。因此，例如，在一个或多个喷嘴将气体朝向室的内部部分壁引导的情况下，所产生的撞击衬底的气体的流速是关联的。
至少一个控制阀被连续地操作。通常，至少一个控制阀被稳定地打开，例如，从通风处理开始时的0％直到在通风操作结束时的100％。通常，控制是使得作用在衬底上的力在完成通风操作的过程中恒定。表示控制阀的控制的曲线通常是稳定的，而在曲线中不具有任何不连续的阶梯。
现在参照图9，示出了衬底处理系统100。衬底处理系统包括如本文描述的(具体是参照图1到图8描述的)锁止室10。根据实施例，锁止室10是卸载锁止室。可选地，衬底处理系统可以包括一个以上的所述锁止室。衬底处理系统通常包括用于装载衬底并且向衬底提供真空环境的装载锁止室80。在对装载锁止室80抽真空之后，衬底被移动到涂布室81。本文所用的术语“涂布室”应当指的是适合于对衬底进行涂布的一个或多个连续室。衬底在涂布室中通过例如溅射或蒸发而被涂布。因此，薄层被沉积在衬底上。
移动方向由图8中的箭头82所示。在涂布之后，衬底被移动到通常作为卸载锁止室工作的锁止室10中。即，衬底被在压力基本等于或完全等于涂布室内的压力的状态下定位在锁止室中。本文所用的真空应当指的是在5×10-2hPa以下的压力。一旦锁止室10与涂布室81之间的密封部被关闭，锁止室10被通风。通风通常持续直到锁止室内到达大气压为止。一旦达到了大气压，衬底被从锁止室卸载。
之后，锁止室的密封部被再次关闭，并且在没有衬底存在的状态下对室进行抽真空。因为不存在衬底，所以对室进行抽真空的唯一限制因素是真空泵的功率。一旦到达真空压力，即，与存在于涂布室中的压力类似或相等的压力，锁止室准备好接收经涂布的衬底，以再次进行向大气压的过渡。
根据实施例，本文公开的锁止室能够处理大面积衬底，特别是具有大于1m乘1m的尺寸，等于或大于2.2m乘2.2m，或者甚至等于或大于3.0mm乘3.0mm。通常，衬底的厚度小于1mm，甚至通常等于或小于0.7mm，或者甚至等于或低于0.5mm。
通常，本文使用的术语“衬底”指的是非柔性衬底，诸如晶片或玻璃板。衬底的代表性示例包括(但是不局限于)以下应用：半导体和电介质材料和器件；基于硅的晶片；平板显示装置(诸如TFT)；掩模和滤光片；能量转换和存储(诸如光伏电池、燃料电池和电池)；固态发光(诸如LED和OLED)；磁性和光学存储；微机电系统(MEMS)和纳米机电系统(NEMS)；微光学和光电装置；透明衬底；建筑和汽车玻璃；用于金属和聚合物箔及封装的金属化系统；以及微米和纳米成形。
在真空涂布处理系统中，在5×10-4hPa到3×10-2hPa范围内(特别是在用于溅射处理的2×10-3hPa到2×10-2hPa范围内)的压力下的高真空条件下对衬底(例如玻璃面板)进行涂布。
根据这里描述的实施例，锁止室是卸载锁止室。锁止室通常被构造为允许低压力环境中的衬底变为在大气压中的衬底。通常地，这种压力过度在预定时间区间内进行。预定时间区间通常小于30秒、更通常地是小于15秒或甚至小于10秒。根据实施例，对卸载锁止室通风所需的时间与对装载锁止室抽真空所需的时间相等，特别是在快速抽真空系统的情况中。对衬底进行通风的时间区间越短，锁止室可以被更快地再次带至低压力，以接收下一个衬底。
图10中示出的实施例示意性地示出了多室直线系统。因此，该视图具体描述了具有分别的内部部分91、92和93的三个锁止室。通常，多个锁止室是卸载锁止室。另外的涂布室和装载锁止室定位在卸载锁止室的后方，因此从这个视图不能够观察到它们。根据这里描述的实施例(不局限于图10)，图10由此示出了衬底处理系统可以包括多个处理线，使得多个衬底可以被并行处理。如图10所示，每个锁止室可以具有一个或多个独立的控制阀95、96和97，其用于控制到达每个锁止室的内部部分91、92和93中的气流。可选地或附加地(见图10)，公共控制阀15可以被设置为控制引向全部锁止室的管道。
一个或多个涂布室也可以装备有这里描述的锁止室。因此，涂布室可以如下所述地由气体通风。通常地，涂布室被在特定时间区间内(例如，进行维护、清洁或替换涂布元件)以及在诸如操作扰乱的无法预料的事件中通风。对涂布室通风必需小心完成，以不吹起例如在真空泵中引起损坏的灰尘。因此，根据如这里描述的方法对涂布室进行通风将会允许最佳的通风。通常，在涂布处理期间，对涂布室进行通风需要10-15分钟，使得其进行得比对卸载锁止室通风慢得多。而在对于发明人已知的现有技术中，对于涂布室通风当前借助于连续打开阀和孔来进行，根据本发明的实施例，许多阀和/或孔的可以被减少和由如本文描述地受控制的至少一个阀来替换。
图11示出了一个或多个涂布室102被安装有如本文描述的锁止室的实施例。在图11的示例性实施例中，衬底进入装载锁止室101并且转送到涂布室102。根据实施例，可以提供一个或多个另外的涂布室，例如，第二、第三、第四或者甚至更多的涂布室。单独的控制阀可以被提供给每个涂布室。在图11中示出的实施例中，控制阀96被设置为用来控制到涂布室102的气流。在通过涂布室之后，衬底通常被运送到卸载锁止室103，并且在卸载锁止室处被如本文描述地进行通风。
根据图11的实施例，公共控制阀15被设置为适合于控制到数个室(通常是全部的室)的气流。例如，控制阀可以适合于控制到装载锁止室、一个或多个处理室以及卸载锁止室(如图11所示)的气流。附加地或可选地，每个室可以具有控制阀。在图11的图示示例中，装载锁止室101具有控制阀95，涂布室102具有控制阀96，并且卸载锁止室103具有控制阀97。
本文所提供的控制阀适于连续地控制到所连接的室的气流。如在一些实施例中所示，还可以提供附加控制阀(例如见图10和图11)。具体地，在这些实施例中，公共控制阀通常适合于连续地控制气流(图11和图12中的附图标记15)，而其他控制阀可以由开/闭阀(图11和图12中的附图标记95、96和97)代替。
“开/闭阀”涉及仅具有两种可控制状态的阀：在打位置，阀被完全打开，而其在闭位置则完全关闭。表述“公共控制阀”指的是与至少两个气流入口流体连通的控制阀，具体是至少两个室的至少两个气流入口。
因此，一般来说并且不局限于附图中示出的实施例，通常提供适合于连续控制气流的至少一个公共控制阀，以及至少一个开/闭阀。因为本文所描述的控制阀一般来说比开/闭阀昂贵得多，所以可以通过提供一个控制阀和数个开/闭阀(例如，n个开/闭阀)来连续且独立地控制到数个室(例如，n个室)的气流。
计算机程序可以实施为用于气流的控制。计算机程序根据用于对锁止室通风的流率分布来控制适合于连续地控制气流的至少一个控制阀。
根据实施例，计算机程序控制到多个气流入口的气流。通常地，气流入口被设置在分开的室中。计算机程序通常适合于控制至少一个控制阀，该至少一个控制阀适合于连续地控制气流。附带地，计算机程序可以适合于控制至少一个开/闭阀。例如，n个室可以具有用于连续地控制气流的一个公共控制阀、以及n个开/闭阀。计算机程序通常在优化的通风曲线(例如，从诸如硬盘的数据存储装置)上取得数据或者计算用于n个室中每一者的优化通风曲线。根据实施例，计算机程序相应地控制n个室的通风。
例如，n个室当中的m个应当被同时通风。例如，为举例说明令n＝5并且m＝3，其中，室m1、m2和m3应当被通风并且k1和k2不应当被通风。计算机程序关闭室k1和k2的开/闭阀，并且打开室m1、m2和m3的开/闭阀。之后，控制阀被打开，其中流率被连续地增加。因此，室m1、m2和m3被通风。
根据另一个示例，如果第一、第二和第三室被根据它们的编号通风，那么在如本文描述地借助于公共控制阀连续地增加流率期间，只有第一室的开/闭阀将会处于打开位置。一旦这已经完成，那么在如本文描述地借助于公共控制阀连续地增加流率期间，仅第二室的开/闭阀将会处于打开位置。一旦这已经完成，那么在如本文描述地借助于公共控制阀连续地增加流率期间，仅第三室的开/闭阀将会处于打开位置。这可以手动地或者由计算机程序控制。
用于每个室的通风分布可以被存储在存储器中。具有同时对特定室通风的任务的计算机程序从存储器取得特定室的分布并且根据具有最小压力上升速度的分布对这些室进行通风。根据实施例，可以按照具有最长通风时间的分布进行通风。
图12示意性地示出了在锁止室内部部分内的压力上升速度p’与通风期间的时间的关系。压力上升速度被限定为压力p关于时间t的导数，即，dp/dt。对根据实施例的室通风所需的总时间低于20秒、更具体地低于10秒或者甚至低于5秒。在衬底在涂布处理之后被移动到卸载锁止室时压力处于真空水平。如本文描述的，通过对室进行通风，即，通过连续地控制用于将气体提供到卸载锁止室的内部部分的控制阀，来增加压力。因为阀开口通常被增大，所以压力上升速度p’也增加。所产生的压力上升速度p’也在图10中示出并且由附图标记110表示。
因为图12是定性图，并且假定流率Q’(即，空气量Q关于时间t的导数，即dQ/dt。在这点上，请注意关系式dQ/dt＝dp/dt*V，其中V是室的容积)关于压力上升速度p’成正比例，图12和附图标记110也表示与时间相关的示意性流率曲线。
可以在最小值与最大值之间连续地调整至少一个控制阀的流率。最小值可以是0％(阀关闭)，但是最小值也可以大于0％或者大于1％，但是通常小于10％或者甚至5％。最大值可以是100％(阀完全打开)，但是最大值也可以小于100％(例如，小于95％或90％)，但是通常大于80％。对此存在多种原因。例如，在接近0％(或100％)的值范围中的连续控制可能需要高端技术。成本可能不能与略微大于0％的最小值(或者略微小于100％的最大值)的优点相平衡。
具体地，在具有与0％不同的最小值和/或与100％不同的最大值的这些实施例中，但是也可在本文描述的全部其他实施例中，可以提供至少一个附加开/关阀。例如，开/关阀可以适合于提供相当小的气流(例如，馈送到开/关阀的气流的10％或5％以下)。可替换地，开/闭阀可以适合于提供相当大的气流(例如，馈送到开/关阀的气流的至少50％、80％或90％)。这种阀将会被称作为“高流率阀”。可以提供用于小气流的开/闭阀(低流率阀)和用于大气流的开/闭阀(高流率阀)二者。
图13示出了包括两个附加的开/关阀131和132的实施例。开/闭阀通常被经由数据线连接到控制器30。两个开/闭阀中的一个可以是低流率阀，另一个可以是高流率阀。
根据实施例，如下所述地进行通风：首先，打开低流率阀来由此开始通风。在预定时间区间之后，开始经由可控制阀连续地增加流率，直到可控制阀的最大流率。通常地，低流率阀在完全通风期间保持在打开位置。在通风处理结束时，高流率阀被打开以允许大的气流进入室。
图14示出了这种实施例的示意流率图。在时刻t0，打开低流率阀。低流率阀可以在时刻t1处再次关闭，或者可以在进一步通风处理期间保持打开。在时刻t1之后，可控制阀被打开并且其气体流率被持续地增加到时刻t2。通常地，在该时刻到达可控制阀的最大值。为了对未完成的通风加速，高流率阀在时刻t2打开，从而允许以非常大的流率来对室完全通风。
通常地，控制阀的控制曲线由控制器计算。所计算的值被用于控制至少一个控制阀。同样，经优化的控制曲线可以被存储在控制器中，以使得可以根据所存储的控制曲线来控制阀。
根据本文描述的实施例，可以显著地减小通风时间。在现代直线涂布系统(诸如显示装置涂布)中，锁止室的通风时间已经变为整体循环时间的占支配地位的时间因素。然而在快速系统中用于对装载锁止室抽真空的典型时间可以到达小于5秒的值，涉及对卸载锁止室通风的时间可以大于导致涂布处理的整体循环时间减慢的时间。在现有技术中，快速通风通常导致衬底的损坏或毁坏。本公开提供了允许卸载锁止室快速通风的设备和方法，由此减小直线涂布处理的整体循环时间。这转而增加整体生产率，并且因此降低了成本。例如，可以将通风时间从现有技术中必需的10秒减小到8秒、6秒或者甚至2秒。
此外，因为“软通风技术”通常包括提供在通风期间被顺序打开的附加的阀(通常多达6个阀)，所以本公开允许将阀的个数减小到例如仅一个阀或者在衬底的每一侧一个阀。因此，减小机械复杂性和控制耗费的精力。
虽然前述内容涉及本发明的实施例，但是可以在不超出本发明的基本范围的状态下得到本发明的其他和另外的实施例，并且通过权利要求确定本发明的范围。

Claims (13)

1.一种用于衬底处理系统(100)的锁止室(10)，其包括：
第一管道(18)，其适合于提供所述锁止室的内部部分(12)与大气压或超压的流体连通，其中所述第一管道设置在所述锁止室的顶部侧；
第二管道(28)，其适合于提供所述锁止室的内部部分(12)与大气压或超压的流体连通，其中所述第二管道设置在所述锁止室的顶部侧；
至少第一控制阀(15、16、55)，其用于对所述锁止室(10)进行通风并且控制所述室的内部部分与大气压或超压的流体连通的流率，所述控制阀适合于连续地控制流率；和
控制器，其被连接到所述第一控制阀，其中所述控制器经编程以在对所述锁止室进行通风的过程中连续地调整所述控制阀，
其中进入所述锁止室的所述内部部分的第一入口(19)连接到位于所述锁止室的顶部侧的所述第一管道(18)，
其中进入所述锁止室的所述内部部分的第二入口(29)连接到位于所述锁止室的顶部侧的所述第二管道(28)，
其中所述第一入口(19)经定位和定向，以使得在对所述锁止室进行通风的过程中离开所述第一入口(19)的流动被导向被竖直地定向在所述锁止室中的衬底的正面侧，并且其中所述第二入口(29)经定位和定向，以使得在对所述锁止室进行通风的过程中离开所述第二入口(29)的流动被导向被竖直地定向在所述锁止室中的衬底的背面侧。
2.根据权利要求1所述的锁止室，其中，所述锁止室是用于提供在低压与大气压之间的过渡的卸载锁止室。
3.根据权利要求1所述的锁止室，其中所述控制器(30)适合于计算经优化的流率和/或适合于从数据库读取所存储的流率信息。
4.根据权利要求3所述的锁止室，还包括至少一个测量单元(60)，所述测量单元从以下一者或多者中选择：
用于判断所述衬底的振动的振动传感器；
用于判断在所述室内的流动的流动传感器；以及
用于测量所述室内在所述衬底的所述正面侧和所述背面侧这两侧上的压力的一对压力传感器。
5.根据权利要求4所述的锁止室，其中，所述测量单元被连接到所述控制器(30)，以向所述控制器不断地提供测量数据。
6.根据权利要求1所述的锁止室，还包括：
第二控制阀(16)，其用于控制所述室的内部部分与大气压的流体连通的流率，所述第二控制阀适合于连续地控制流率。
7.根据权利要求1所述的锁止室，还包括：
至少一个开/闭阀(95、96、97)，其用于完全打开或关闭到所述室的内部部分的流动。
8.一种衬底处理系统(100)，其包括根据权利要求1-7中的任意一项所述的至少一个锁止室(10、80)以及用于涂布衬底的室(81、102)。
9.一种对锁止室进行通风的方法，其包括如下步骤：
提供用于对所述锁止室进行通风的流率分布；
控制第一控制阀，所述第一控制阀适合于根据用于对所述锁止室进行通风的流率分布来连续地控制流率；
在对所述锁止室进行通风的过程中将流动从位于所述锁止室的顶部的第一入口导向被竖直地定向在所述锁止室中的衬底的正面侧，并且在对所述锁止室进行通风的过程中将所述流动从位于所述锁止室的顶部的第二入口导向被竖直地定向在所述锁止室中的衬底的背面侧，其中根据所述流率分布来控制所述流动的流率；以及
从数据库或从存储器读取与经优化的流率有关的所存储的流率信息，其中从所述数据库或从所述存储器读取的所存储的流率信息是用于对所述锁止室进行通风的流率分布，并且控制器经编程以根据所述流率分布连续地调整所述第一控制阀以对所述锁止室进行通风。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括以下步骤中的一者或多者：
检测衬底的振动；
检测在所述锁止室内在至少一个位置处的流动；以及
检测在所述锁止室内在至少一个位置处的压力；
其中，所述方法进一步包括根据检测来减小或增加所述流动的流率。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括控制第二控制阀，所述第二控制阀适合于根据用于对所述锁止室进行通风的流率分布来连续地控制流率。
12.根据权利要求9-11中任意一项所述的方法，其中所述控制器经编程以根据所述流率分布连续地调整所述第一控制阀，从而在低于20秒的总时间内对所述锁止室进行通风。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括控制至少一个开/闭阀，所述至少一个开/闭阀用于完全地打开或关闭到所述锁止室的内部部分的所述流动。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201340045A (zh) * 2012-03-26 2013-10-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 基於無線傳輸的監測系統及其監測方法
KR102114313B1 (ko) * 2013-08-06 2020-05-25 삼성디스플레이 주식회사 증착장치 및 이를 이용한 증착방법
CN110600399B (zh) * 2013-08-12 2023-06-27 应用材料公司 具有工厂接口环境控制的基板处理系统、装置和方法
CN111696895A (zh) 2014-11-25 2020-09-22 应用材料公司 具有基板载体和净化腔室环境控制的基板处理系统、设备和方法
US9817407B2 (en) * 2014-12-01 2017-11-14 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. System and method of opening a load lock door valve at a desired pressure after venting

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4461783A (en) * 1979-08-16 1984-07-24 Shunpei Yamazaki Non-single-crystalline semiconductor layer on a substrate and method of making same
TW200941622A (en) * 2008-01-31 2009-10-01 Tokyo Electron Ltd Load lock apparatus and substrate cooling method

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4593644A (en) * 1983-10-26 1986-06-10 Rca Corporation Continuous in-line deposition system
JP3137806B2 (ja) * 1993-05-19 2001-02-26 東京エレクトロン株式会社 真空室の大気開放方法及びその装置
US5738767A (en) * 1994-01-11 1998-04-14 Intevac, Inc. Substrate handling and processing system for flat panel displays
US6328803B2 (en) * 1997-02-21 2001-12-11 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for controlling rate of pressure change in a vacuum process chamber
JP3967424B2 (ja) * 1997-04-30 2007-08-29 東京エレクトロン株式会社 真空処理装置及び圧力調整方法
JP3884570B2 (ja) * 1998-05-29 2007-02-21 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
NL1012004C2 (nl) * 1999-05-07 2000-11-13 Asm Int Werkwijze voor het verplaatsen van wafers alsmede ring.
JP3585215B2 (ja) * 1999-05-24 2004-11-04 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
AU2002227418A1 (en) * 2001-01-22 2002-08-06 Tokyo Electron Limited Vertically translatable chuck assembly and method for a plasma reactor system
US6672864B2 (en) * 2001-08-31 2004-01-06 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for processing substrates in a system having high and low pressure areas
TWI307526B (en) * 2002-08-06 2009-03-11 Nikon Corp Supporting device and the mamufacturing method thereof, stage device and exposure device
JP4540953B2 (ja) * 2003-08-28 2010-09-08 キヤノンアネルバ株式会社 基板加熱装置及びマルチチャンバー基板処理装置
JP2005191494A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Canon Inc 露光装置、デバイスの製造方法
WO2005074020A1 (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Sharp Kabushiki Kaisha 半導体製造装置およびそれを用いた半導体製造方法
JP4916140B2 (ja) * 2005-07-26 2012-04-11 東京エレクトロン株式会社 真空処理システム
JP2007186757A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Tokyo Electron Ltd 真空処理装置及び真空処理方法
GB0704936D0 (en) * 2007-03-14 2007-04-25 Metryx Ltd Measuring apparatus
JP5795162B2 (ja) * 2007-05-18 2015-10-14 ブルックス オートメーション インコーポレイテッド ロードロック高速排気および通気

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4461783A (en) * 1979-08-16 1984-07-24 Shunpei Yamazaki Non-single-crystalline semiconductor layer on a substrate and method of making same
TW200941622A (en) * 2008-01-31 2009-10-01 Tokyo Electron Ltd Load lock apparatus and substrate cooling method

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