CN103502506A - 用于在涂覆工艺中钝化柔性基板的装置和方法 - Google Patents

用于在涂覆工艺中钝化柔性基板的装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103502506A
CN103502506A CN201180070477.1A CN201180070477A CN103502506A CN 103502506 A CN103502506 A CN 103502506A CN 201180070477 A CN201180070477 A CN 201180070477A CN 103502506 A CN103502506 A CN 103502506A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chamber
coating
dividing element
board
flexible base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201180070477.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103502506B (zh
Inventor
G·霍夫曼
A·沃尔夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of CN103502506A publication Critical patent/CN103502506A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103502506B publication Critical patent/CN103502506B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40Oxides
    • C23C16/403Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/024Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/20Metallic material, boron or silicon on organic substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58After-treatment
    • C23C14/5846Reactive treatment
    • C23C14/5853Oxidation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

一种用于钝化柔性基板的涂层的装置包括涂敷腔室、腔室分隔元件、涂敷滚筒和进气口,所述涂敷腔室用于涂敷柔性基板,所述腔室分隔元件设置用于分隔所述涂敷腔室与另一腔室,所述涂敷滚筒和所述腔室分隔元件形成一缝隙,所述进气口设置在所述腔室分隔元件内,用于供应氧气进入所述缝隙内。

Description

用于在涂覆工艺中钝化柔性基板的装置和方法
技术领域
本发明的实施例通常涉及涂覆工艺装置和钝化柔性基板涂层的方法。具体地说,各实施例涉及用于钝化幅片(web)的铝涂层的装置和方法。一些实施例涉及用于在薄膜式太阳能电池制造中钝化幅片的铝涂层的装置和方法,其他一些实施例涉及在柔性显示器制造中钝化幅片的铝涂层。
背景技术
在用于涂敷柔性基板(诸如,在薄膜式太阳能电池制造中的幅片)的装置和方法中,对所述柔性基板进行钝化是必需的。这可能是因为事实上经涂敷幅片在所述幅片的已被涂敷的一侧与辊的直接接触可能会损坏所述涂层。所述钝化保护柔性基板,以使得所述柔性基板可以在柔性基板的被涂敷侧上由辊引导。
因此,使用钝化等离子体反应器的装置可用于钝化刚涂敷在柔性基板上的铝层,以保护所述涂层。所述钝化是在将柔性基板重绕到卷取辊上之前进行的。所述钝化等离子体反应器包含等离子体处理器和气源。
然而,等离子体处理器可能是复杂的装置。为了操作这样的装置,可能需要消耗大量能量。
发明内容
鉴于上述情形,提供了如本文所述的用于钝化柔性基板的涂层的一种装置和方法。
根据本文描述的实施例,提供了一种用于钝化柔性基板的涂层的装置。所述装置包含涂敷腔室和腔室分隔元件,所述涂敷腔室用于涂敷柔性基板,所述腔室分隔元件设置用于分隔所述涂敷腔室与另一腔室。此外,所述装置包含涂敷滚筒,所述涂敷滚筒和所述腔室分隔元件形成一缝隙,其中在所述腔室分隔元件内设置进气口用于供应氧气进入所述缝隙内。
根据本文描述的其他实施例,提供了一种使用装置钝化柔性基板的涂层的方法。所述装置包含涂敷腔室,所述涂敷腔室用于涂敷柔性基板;腔室分隔元件,所述腔室分隔元件设置用于分隔所述涂敷腔室与另一腔室;涂敷滚筒,所述涂敷滚筒和所述腔室分隔元件形成一缝隙;以及进气口,所述进气口设置在所述腔室分隔元件内。经由所述进气口将氧气供应到所述缝隙内。
从附属权利要求、描述和图式,本发明可以与上述实施例结合的进一步优点、特征结构、方面,以及细节将变得显而易见。
实施例还关于用以实施所公开的方法中的每一方法且包括用于执行所描述的每一方法步骤的装置部件的装置。这些方法步骤可经由硬件元件、由适当软件程序控制的计算机、所述两者的任意组合或以任何其他方式来执行。此外,实施例还关于操作所描述的装置或制造所描述的装置的方法。所述方法可包括用以实施所述装置的功能或制造所述装置的部件的方法步骤。
附图说明
因此,为了可详细了解本发明的以上详述特征结构,以上简略概述的本发明的更特定描述可参照实施例。以下描述与本发明的实施例相关的附图:
图1是进气口设置在腔室分隔元件内的典型实施例的示意性剖面图;
图2是另一进气口设置在另一腔室分隔元件内的另一典型实施例的示意性剖面图;
图3是根据一实施例的涂层的层堆叠结构的示意性剖面图;以及
图4是根据一实施例的一种方法的流程图的示意图。
具体实施方式
现将详细提及本发明的各种实施例,其中所述实施例的一或多个实例示出于诸图中。以下附图的描述中,相同附图标记代表相同组件。一般而言,仅描述了各实施例的差异。各实例以解释说明本发明的方式提供,而并非意欲限制本发明。此外,示出或者描述为一个实施例的部分的特征结构可用于更进一步的实施例,或者与其他实施例结合以用于产生更进一步的实施例。所述描述意欲包括此类修改和变更。
根据一些实施例,提供了用于钝化基板(例如,柔性基板)上涂层的工艺和装置。因此,柔性基板可被认为尤其包括塑料、金属或其他材料的薄膜、箔、幅片(web)。通常,术语“幅片”、“箔”、“条”、“基板”、“柔性基板”等被同义地使用。根据一些实施例,可以为上述柔性基板提供根据本文描述的实施例的钝化工艺和装置的组成部分。然而,所述钝化工艺和装置的组成部分还可以用于非柔性基板(诸如,玻璃基板等等),所述非柔性基板经受来自蒸发源的反应性沉积工艺。在典型性实施例中,在将金属膜制备到柔性基板上的过程中进行钝化。典型的柔性基板可以是幅片,例如聚合物幅片。所述聚合物幅片通常包含聚丙烯、聚乙烯或者聚酯。
典型的第一材料是金属或者包含金属的合金。在典型性实施例中,铝或铝合金用作所述第一材料。所述实施例是参考传统的线内真空沉积工艺描述的,在传统的线内真空沉积工艺中将第一材料涂层沉积到柔性基板上。根据本文描述的实施例,可以钝化铝层,以使得当以重绕机缠绕铝层时,所述铝层不会粘在所述薄膜后侧上。所述第一材料的层堆叠,例如铝和所述钝化表层提供了更好的阻挡层。所述钝化表层非常抗划。
术语“钝化”指代处理金属材料以钝化表层的工艺。所述钝化改变了金属的腐蚀敏感性或者由于暴露于环境因素(尤其是湿气)而导致的劣化。例如,当使用铝作为用于涂敷的材料时,所述金属表面上的保护层可以包括A12O3。所述保护层在钝化工艺中产生。
图1示出用于钝化柔性基板1的装置100。所述装置包含涂敷腔室102和另一腔室104。所述另一腔室104通常是绕线腔室,在所述绕线腔室中可以缠绕所述柔性材料。借助于涂敷滚筒108上的多个导辊106引导所述基板1。根据典型性实施例,在所述基板1在所述涂敷滚筒108上通过所述涂敷腔室102期间,处理(例如,涂敷)所述基板1。
根据本文描述的一些实施例,所述另一腔室充当供应腔室,将所述柔性材料供应到所述涂敷滚筒,从而将所述柔性材料输送到进一步的处理装置。导辊,也被称为进料辊,设置在所述另一腔室中,用于指引所述柔性材料到所述涂敷滚筒。
腔室分隔元件110(诸如腔室分隔支架或者弯折片材)设置在所述涂敷腔室102和所述另一腔室104之间,用于分隔所述涂敷腔室102和所述另一腔室104。所述腔室分隔元件110包含隔离罩112,隔离罩112设置平行于所述涂敷滚筒108的表面并且在所述涂敷滚筒108的表面与所述腔室分隔元件110之间形成缝隙。在所述隔离罩112中,存在开口以形成进气口114。所述进气口114设置用于指引氧气进入所述缝隙内。可以添加其他气体,例如惰性气体(诸如,氩气)到氧气中以形成气体混合物。因此,可以更容易地控制氧气量。
本文描述的典型实施例包括至少一个腔室分隔元件。腔室分隔元件的典型实例包括隔离罩,所述隔离罩至少部分地设置平行于所述涂敷滚筒的表面,所述隔离罩形成所述缝隙。在所述隔离罩中,通常存在至少一个开口以形成所述进气口。一些实施例包括另一隔离罩,所述另一隔离罩与形成缝隙的所述隔离罩相连接。所述另一隔离罩可以形成对所述进气口的保护。所述隔离罩阻止蒸发的高反应性第一材料到达进气口部分。在典型性实施例中,所述腔室分隔元件形成为支架,一部分所述支架形成朝向所述涂敷腔室的阻挡层,另一部分所述支架形成朝向所述另一腔室的阻挡层。效果是,所述进气口可以至少部分地封闭在遮罩所述进气口的所述腔室分隔支架中,以避免接触蒸发的高反应性的铝。
根据本文描述的一些典型实施例的腔室分隔元件包含片材或者弯折片材,或者是由片材或者弯折片材制成的。所使用的材料通常为金属合金或者不锈钢。因此,可以实现对所述进气口相当大的保护。
第一材料(例如,金属层)的钝化是非真空工艺中制造涂敷在柔性基板上的金属薄膜的典型步骤,以避免损坏包含所述金属薄膜的涂层。可能损坏可包括涂层的腐蚀或剥落。当所述柔性基板从卷取辊退绕时,可能会发生剥落。因此通常在用所述卷取辊卷取柔性幅片以前,在真空环境中进行钝化。
典型的实施例具有在涂敷腔室中最高压力为0.01毫巴、0.001毫巴或者甚至0.0005毫巴的真空状态。所述涂敷腔室中的最小压力通常为0.00001毫巴。在所述另一腔室中,在操作期间的压力通常为0.1毫巴以下或者0.05毫巴以下。在所述涂敷腔室和所述另一腔室之间的不同压力确保迫使所供应的氧气在缝隙中处于朝向所述涂敷腔室的方向。一个效果是所述氧气被输入一区域,在所述区域中由于这些层的建立刚刚完成或者甚至还在进行中,所以所述涂层的最表层材料层是高度反应性的。用于增强所述第一材料的钝化的其他装置,例如等离子体源、溅镀阴极或表层涂布机(top coater),并非是必须的。典型的实施例包括无需等离子体源的装置。本文描述的典型实施例不需要附加的能源用于所述钝化工艺,仅需要单一的氧气供应。经由省去氧气等离子体装置可以实现节能。通常在无氧气等离子体化的环境中处理钝化,其中所供应的氧气不产生等离子体。
在所述隔离罩112中形成所述进气口114,以使得进气口114设置在所述缝隙中且到所述涂敷腔室比到所述另一腔室更近。沿着所述缝隙从所述进气口114到所述另一腔室104的距离是沿着所述缝隙从所述进气口114到所述涂敷腔室102的距离的十倍长。因此,大部分氧气到达所述涂敷腔室,在所述涂敷腔室中所述氧气与所述第一材料的蒸气反应,从而产生钝化层。
在本文描述的典型性实施例中,沿着所述缝隙从所述进气口到所述另一腔室的距离是沿着所述缝隙从所述进气口到所述另一腔室的距离的至少五倍、通常至少十倍或者甚至至少十五倍。因此,所述氧气经供应进入朝向所述涂敷腔室的一区域内,在所述区域内所述第一材料(诸如,蒸发的铝)仍然是高度反应性的。本文描述的一些实施例包括一缝隙,所述缝隙是至少5厘米长或至少10厘米长,通常是至少15厘米长。在所述涂敷滚筒的表面和所述腔室分隔元件之间的距离通常是至少1毫米或者至少2毫米。在所述涂敷滚筒的表面和所述腔室分隔元件之间的距离通常是不大于10毫米或不大于5毫米。狭窄的缝隙支持精确的氧气供应。本文描述的一些实施例提供的缝隙具有的缝隙长度是缝隙宽度的至少十倍,通常至少二十倍。因此,经由所述进气口目标导向地供应氧气。
在典型性实施例中,进气口设置在涂敷滚筒附近,以确保在所述柔性基板到达导辊或另一辊(例如,用于缠绕所述柔性基板的卷取辊(也被称为绕线辊))以前钝化所述涂层。术语“在涂敷滚筒附近”是指所述涂敷滚筒附近的区域,例如在到所述涂敷滚筒的表面的距离小于涂敷滚筒半径或者小于涂敷滚筒半径的20%的距离内。所述涂敷滚筒附近的进气口使得能够在所述第一材料沉积之后不久或之前不久进行所述第一材料的钝化。
经由所述导辊106中的一个导辊朝向所述涂敷滚筒108引导所述基板1。所述基板1经过所述另一腔室104进入所述涂敷腔室102内,所述涂敷腔室102与所述涂敷滚筒108的表面接触。在所述基板1经过涂敷腔室102时,所述基板1平摊在所述涂敷滚筒108上。在所述涂敷腔室102中,用第一材料(例如,铝)涂敷所述基板1。
在本文描述的典型性实施例中,用含有或者包括铝的第一材料涂敷所述基板。用作第一材料的其他材料通常是锡、锌、铱、铋,或者银。在典型性实施例中,也可以将含有一或多个已知元素的合金用作第一材料。
在所述基板离开所述涂敷腔室102期间,所述基板穿过缝隙,所述缝隙经过所述进气口114。在所述进气口114附近,钝化所述基板1的涂层。在钝化之后,所述基板与所述导辊106中的第二个导辊接触。由于钝化,当所述基板1与所述导辊106中的第二个导辊接触时,所述基板1不会发生损坏。
根据典型性实施例,柔性基板包括但不限于CPP(casting polypropylene)薄膜(即,铸造聚丙烯薄膜)、OPP(oriented polypropylene)薄膜(即,定向聚丙烯薄膜),或者PET(polyethylene terephthalate)薄膜(即,定向聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)。或者,所述柔性基板可能是预涂纸、聚丙烯(polypropylene;PP)薄膜、PEN薄膜、聚乳糖(poly lactase acetate;PLA)薄膜,或者PVC薄膜。根据典型性实施例,所述柔性基板具有50μm以下或者更特别地5μm以下,或者甚至更特别地2μm以下的厚度。例如,所述柔性基板可能是20μm厚的OPP基板或者12μm厚的PET基板。本文描述的实施例还设想所述柔性基板是超薄型薄膜,所述薄膜具有2μm或2μm以下的厚度(例如,0.7μm)。根据典型性实施例,所述系统的元件取决于所述柔性基板而适当地配置,以便可以如本文所描述地处理所述基板。柔性基板(例如,PET、OPP、CPP)提供所述第一材料(例如,铝)层与所述基板之间良好的粘合。钝化层可以用作增粘剂。为此目的,在所述涂覆工艺以前或者在所述涂覆工艺开始时供应氧气,例如,在所述涂敷腔室的进料侧的腔室分隔元件处。
参照图2说明本发明之实施例的另一方面。如先前图1所示,图2示出装置100,所述装置100用于钝化柔性基板。然而,图2所示的装置包含附加特征结构,例如另一腔室分隔元件120。所述另一腔室分隔元件120设置在所述涂敷腔室102和所述另一腔室104之间。所述另一腔室分隔元件120设置与所述第一腔室分隔元件110镜面对称,所述另一腔室分隔元件120与所述第一腔室分隔元件120设置在所述涂敷滚筒108的相对侧。
所述另一腔室分隔元件120包含另一隔离罩112,所述另一隔离罩112具有设置在所述另一隔离罩112中的另一进气口124。所述另一腔室分隔元件120与所述涂敷滚筒108之间形成另一缝隙。经由供应氧气到所述另一进气口124,可实现对所述基板1上的涂层下侧的钝化。
所述另一腔室分隔元件通常如所述第一腔室分隔元件一样设置。所述缝隙的上述典型尺寸也可以很好地适用于所述另一缝隙。根据本文描述的典型性实施例,所述另一进气口设置为更靠近所述涂敷腔室而非所述另一腔室。因此,可以实现将氧气传送到具有高反应性第一材料(例如,被蒸发的铝)的区域。本文描述的一些实施例包括在所述涂敷滚筒输入端上的腔室分隔元件。本文描述的一些其他实施例包括在所述涂敷滚筒出输出端上的腔室分隔元件。甚至其他实施例包括两个腔室分隔元件,所述腔室分隔元件中的一个位于所述输入端,而另一个位于所述输出端。因此,可以实现对涂层的两侧钝化。在高幅速(web speed)下,具有夹在两个钝化层之间的涂层材料的所述层堆叠(例如,AlOx-Al-AlOx)仅可同时在一个涂敷腔室或涂敷区域中产生。在这里,词语“输入端”是指所述基板进入所述涂敷腔室的区域,所述区域通常穿过一缝隙,所述缝隙可由腔室分隔元件和所述涂敷滚筒形成。词语“输出端”是指所述基板离开所述涂敷腔室的区域,所述区域通常穿过一缝隙,所述缝隙可由腔室分隔元件和所述涂敷滚筒形成。
根据典型性实施例,所述钝化步骤包含在所述第一材料沉积在所述柔性基板上之后,立即进行氧气供应。通常,在所述第一材料沉积在所述柔性基板上之前的一瞬间,可以另外地供应氧气,以钝化靠近所述柔性基板的所述第一材料层。在所述涂敷步骤之前的一瞬间在所述涂敷滚筒附近供应氧气,以在所述柔性基板和其余的第一材料之间形成钝化层。经由这样做,可以增强所述涂层和所述柔性材料之间的粘合。
图2所示的所述装置100包含在所述另一腔室中的绕线辊130。因此,所述另一腔室104还可以称为绕线腔室。在所述基板1已经穿过所述缝隙离开所述涂敷腔室102之后,所述绕线辊130缠绕所述基板1,其中所述缝隙经过所述进气口114。在所述缝隙和所述绕线辊130之间,所述基板经过所述导辊106中的一个导辊。
本文描述的典型实施例包括作为绕线装置位于所述另一腔室中的绕线辊。因此所述另一腔室可以称为绕线腔室。在所述涂敷腔室中的涂覆工艺之后,将所述柔性基板卷起到所述绕线辊上以对所述柔性基板进行简单的搬运。
在图2所示的示例性实施例中,设置蒸发源134以用包含所述第一材料的涂层涂敷所述柔性基板1。所述蒸发源产生蒸发束136,所述蒸发束136朝向带有所述柔性基板1的所述涂敷滚筒108的表面。因此,将被蒸发的第一材料引入到所述柔性基板1上,以使用所述第一材料(例如,铝)涂敷所述柔性基板1。可以将可移动的盖板138移动到所述蒸发源134上方,以在涂覆工艺开始以前遮盖所述蒸发源。所述盖板138用于当所述涂敷滚筒108的表面上没有柔性基板1存在时保护所述涂敷滚筒108。
本文描述的一些实施例包括测量装置140,所述测量装置140用于测量所述基板1上的钝化层的厚度。所述测量装置140通常设置在所述另一腔室内,靠近所述基板1的路线。藉此,可以将测得的钝化层厚度与缺省厚度进行比较,以用于调整经由所述进气口114供应的氧气量。
根据不同的实施例(所述实施例可以与本文描述的实施例中的任何实施例结合),涂敷法可以是热蒸发或者电子束蒸发。涂敷单元可例如包含梯形蒸发舟(staggered boat evaporator),用于促进所述涂敷层的均匀性改良。
在图3中,示出了根据一实施例的涂层堆叠结构的示意性剖面图。所述柔性基板1上的涂层包含第一钝化层151,所述第一钝化层151含有AlOx;铝层152;和第二钝化层153,所述第二钝化层153含有AlOx。所述第一钝化层151靠近所述柔性基板1,并且所述第一钝化层151可以称为粘合层,所述粘合层将所述涂层粘合到所述柔性基板1。所述第二钝化层153保护所述基板1的涂层。可以根据结合图2的描述,以高带速在仅一个涂覆工艺中使用装置形成图3所示的基板1,所述涂覆工艺仅使用一个涂敷腔室。藉此,可以节约能量和时间。
通常,经由在所述涂敷区域的起始处通过另一进气口供应氧气以使得氧气与来自蒸发源的蒸气混合来形成第一钝化层。经由在所述涂敷区域的末端通过进气口供应氧气来形成第二钝化层。在所述涂敷区域的中部,即直接在蒸发源的中间区域上,纯粹的第一材料(例如,Al)组成了所述堆叠层结构(例如,AlOx-Al-AlOx)的中间层。
根据又一实施例,提供了操作装置的方法,特别是钝化涂层的方法。图4示意性地示出了示例性的流程图。使用图1所示的装置执行本文描述的示例性方法。在步骤202中,将柔性基板引入所述涂敷腔室中,在所述涂敷腔室中蒸发待沉积到所述基板上的材料。在所述涂敷区域的末端,所述基板进入在所述腔室分隔元件和所述涂敷滚筒之间的缝隙。在步骤204中,经由进气口将氧气供应到所述缝隙中。因此,在所述缝隙起始处的输入区域中,将所述第一材料(例如,铝)的蒸气与所述氧气混合,以在所述涂层上形成钝化层(例如,AlOx)。在步骤206中,所述柔性基板离开缝隙并进入另一腔室。在步骤208中,使用测量装置测量所述涂层的钝化层厚度。在步骤210中,比较所测得的厚度与缺省厚度。在步骤210中,根据所测得厚度和缺省厚度的比较来控制经由所述进气口供应的氧气量。藉此,可以确保所述钝化层的厚度与所述缺省厚度相对应。
上文详细地描述了用于处理基板的系统和方法的示例性实施例。所述系统和方法不限于本文描述的特定实施例,而是所述系统的部件和/或所述方法的步骤可以与本文描述的其他部件和/或步骤分开且独立地使用。例如,各种幅片导辊的不同组合,诸如STS辊和延展辊,可以设置在第一辊和处理滚筒的上游。
所述处理腔室内的真空腔室部分可以装备有入口,所述入口用于帮助将基板引入所述腔室内,与此同时维持所述腔室内的真空状态。或者,所述整个辊对辊式(roll-to-roll)系统可以包含在真空腔室中,所述辊对辊式系统包括退绕辊和绕线辊。
尽管上述内容是针对本发明的实施例,但可在不脱离本发明的基本范围的情况下设计本发明的其他和进一步实施例,且本发明的范围是由以下权利要求书来确定。

Claims (15)

1.一种用于钝化柔性基板涂层的装置,包含:
涂敷腔室,所述涂敷腔室用于涂敷所述柔性基板;
腔室分隔元件,所述腔室分隔元件设置用于分隔所述涂敷腔室与另一腔室;和
涂敷滚筒,所述涂敷滚筒和所述腔室分隔元件形成一缝隙;
进气口,所述进气口设置在所述腔室分隔元件内,用于供应氧气到所述缝隙内。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述进气口设置在腔室分隔元件内,更靠近所述涂敷腔室而非另一腔室。
3.如上述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述进气口设置为使得在操作期间,在所述柔性基板上形成包含一第一材料层和一经反应性氧化的第一材料氧化层的堆叠层。
4.如上述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述涂敷腔室包含用于一蒸发源的一支座,所述蒸发源提供用于在所述涂敷滚筒的沉积区域中涂敷所述柔性基板的第一材料蒸气,所述沉积区域设置邻近于所述腔室分隔元件。
5.如上述权利要求中任一项所述的装置,包含另一腔室分隔元件,所述另一腔室分隔元件设置在所述涂敷腔室和所述另一腔室之间,其中另一进气口设置在所述另一腔室分隔元件内。
6.如权利要求5所述的装置,其中所述涂敷滚筒设置在所述腔室分隔元件和所述另一腔室分隔元件之间,所述涂敷滚筒和所述另一分隔元件形成另一缝隙。
7.如上述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述缝隙长度至少比所述缝隙宽度大十倍。
8.如上述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述进气口设置为与所述涂敷腔室的距离比所述进气口与所述另一腔室的距离近至少五倍。
9.如上述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述腔室分隔元件成型作为支架。
10.如上述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述另一腔室包含绕线装置,所述绕线装置用于缠绕所述柔性基板。
11.如上述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述柔性材料是幅片。
12.一种在一装置内钝化柔性基板的涂层的方法,所述装置包含:涂敷腔室,所述涂敷腔室用于涂敷所述柔性基板;腔室分隔元件,所述腔室分隔元件设置用于分隔所述涂敷腔室与另一腔室;涂敷滚筒,所述涂敷滚筒和所述腔室分隔元件形成一缝隙;和进气口,所述进气口设置在所述腔室分隔元件内;所述方法包含以下步骤:
通过所述进气口将氧气供应到所述缝隙中。
13.如权利要求12所述的方法,进一步包含以下步骤:
从蒸发源蒸发第一材料,用于在所述涂敷滚筒的沉积区域中涂敷所述柔性基板,所述沉积区域设置邻近于所述腔室分隔元件。
14.如权利要求12或13所述的方法,进一步包含以下步骤:
确定在所述柔性基板上形成的经反应性氧化的第一材料氧化层的厚度;
比较所确定的厚度与缺省厚度;和
控制供应到所述进气口的氧气量。
15.如权利要求13到15中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一材料包含铝。
CN201180070477.1A 2011-04-29 2011-04-29 用于在涂覆工艺中钝化柔性基板的装置和方法 Active CN103502506B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2011/056877 WO2012146310A1 (en) 2011-04-29 2011-04-29 Devices and methods for passivating a flexible substrate in a coating process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103502506A true CN103502506A (zh) 2014-01-08
CN103502506B CN103502506B (zh) 2016-06-08

Family

ID=44626047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180070477.1A Active CN103502506B (zh) 2011-04-29 2011-04-29 用于在涂覆工艺中钝化柔性基板的装置和方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20140178568A1 (zh)
EP (2) EP2702187B1 (zh)
JP (1) JP5964411B2 (zh)
KR (1) KR20140029470A (zh)
CN (1) CN103502506B (zh)
WO (1) WO2012146310A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107177820A (zh) * 2017-06-12 2017-09-19 哈尔滨光宇电源股份有限公司 高速连续卷绕式真空蒸镀锂设备及利用其实现基材蒸镀锂的方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015149869A1 (en) * 2014-04-04 2015-10-08 Applied Materials, Inc. Apparatus for processing a flexible substrate and method for cleaning a processing chamber thereof
GB2529649B (en) * 2014-08-27 2016-07-27 Bobst Manchester Ltd Vacuum coaters and methods of operating a vacuum coater
GB2536252B (en) * 2015-03-10 2018-10-10 Bobst Manchester Ltd Method of operating a vacuum coater for coating a web
US10727073B2 (en) 2016-02-04 2020-07-28 Lam Research Corporation Atomic layer etching 3D structures: Si and SiGe and Ge smoothness on horizontal and vertical surfaces
US10566212B2 (en) 2016-12-19 2020-02-18 Lam Research Corporation Designer atomic layer etching
US10559461B2 (en) 2017-04-19 2020-02-11 Lam Research Corporation Selective deposition with atomic layer etch reset
US10832909B2 (en) * 2017-04-24 2020-11-10 Lam Research Corporation Atomic layer etch, reactive precursors and energetic sources for patterning applications
US10796912B2 (en) 2017-05-16 2020-10-06 Lam Research Corporation Eliminating yield impact of stochastics in lithography
KR102456021B1 (ko) * 2017-09-20 2022-10-17 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 증발에 의해 전기화학 셀의 컴포넌트를 형성하는 방법
JP7378838B2 (ja) 2018-11-09 2023-11-14 星耀科技(深▲せん▼)有限公司 エネルギー貯蔵素子の集電体及びエネルギー貯蔵素子の集電体の製造方法
CN110055378B (zh) * 2019-05-17 2023-04-21 东台艺新金属材料有限公司 锯条的回火工艺
WO2024022578A1 (en) * 2022-07-26 2024-02-01 Applied Materials, Inc. Processing apparatus for processing a flexible substrate and methods therefor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3615487A1 (de) * 1986-05-07 1987-11-19 Helmuth Schmoock Vorrichtung zur gleichmaessigen metallisierung von folien
EP0555518A1 (de) * 1992-02-08 1993-08-18 Leybold Aktiengesellschaft Vorrichtung für die Behandlung einer Oxidschicht
US5322733A (en) * 1990-09-07 1994-06-21 Fuji Photo Film Co., Ltd. Magnetic recording medium
CN1157334A (zh) * 1995-11-24 1997-08-20 鲍尔泽斯和利博尔德德国控股公司 在真空室内放有一个装蒸发物的坩埚的真空镀膜设备
EP1400990A1 (en) * 2001-06-08 2004-03-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing double surface metallized film, and metallized film capacitor using the method
WO2008076364A1 (en) * 2006-10-25 2008-06-26 Sigma Laboratories Of Arizona, Llc Inline passivation of vacuum-deposited aluminum on web substrate

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH683776A5 (de) * 1991-12-05 1994-05-13 Alusuisse Lonza Services Ag Beschichten einer Substratfläche mit einer Permeationssperre.
DE4308632B4 (de) * 1993-03-18 2007-10-04 Applied Materials Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Nachbehandeln von Aluminium-beschichteten Kunststoff-Folien
DE10312658A1 (de) * 2003-03-21 2004-09-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Beschichtung flexibler Substrate mit Aluminium

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3615487A1 (de) * 1986-05-07 1987-11-19 Helmuth Schmoock Vorrichtung zur gleichmaessigen metallisierung von folien
US5322733A (en) * 1990-09-07 1994-06-21 Fuji Photo Film Co., Ltd. Magnetic recording medium
EP0555518A1 (de) * 1992-02-08 1993-08-18 Leybold Aktiengesellschaft Vorrichtung für die Behandlung einer Oxidschicht
CN1157334A (zh) * 1995-11-24 1997-08-20 鲍尔泽斯和利博尔德德国控股公司 在真空室内放有一个装蒸发物的坩埚的真空镀膜设备
EP1400990A1 (en) * 2001-06-08 2004-03-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing double surface metallized film, and metallized film capacitor using the method
WO2008076364A1 (en) * 2006-10-25 2008-06-26 Sigma Laboratories Of Arizona, Llc Inline passivation of vacuum-deposited aluminum on web substrate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107177820A (zh) * 2017-06-12 2017-09-19 哈尔滨光宇电源股份有限公司 高速连续卷绕式真空蒸镀锂设备及利用其实现基材蒸镀锂的方法
CN107177820B (zh) * 2017-06-12 2019-05-24 哈尔滨光宇电源股份有限公司 高速连续卷绕式真空蒸镀锂设备及利用其实现基材蒸镀锂的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3441503B1 (en) 2023-08-23
EP2702187B1 (en) 2018-11-14
EP3441503A1 (en) 2019-02-13
WO2012146310A1 (en) 2012-11-01
US20140178568A1 (en) 2014-06-26
JP5964411B2 (ja) 2016-08-03
EP2702187A1 (en) 2014-03-05
JP2014521829A (ja) 2014-08-28
EP3441503C0 (en) 2023-08-23
CN103502506B (zh) 2016-06-08
KR20140029470A (ko) 2014-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103502506A (zh) 用于在涂覆工艺中钝化柔性基板的装置和方法
US10118374B2 (en) Device and method for manufacturing membrane-electrode assembly of fuel cell
JP6093244B2 (ja) 両面塗工システム
CN101627147B (zh) 带状基材的真空处理
EP2883980B1 (en) Vacuum processing apparatus with substrate spreading device and method for operating same
CN109477203A (zh) 用于涂布柔性基板的沉积设备和涂布柔性基板的方法
CN109415804A (zh) 用于涂覆柔性基板的沉积设备
EP2492369B1 (en) Cvd film forming device
JP5774772B2 (ja) 反応性堆積プロセスのためのガスシステム
US8999062B2 (en) Film depositing apparatus
JP5109301B2 (ja) 成膜装置および成膜方法
JP2008189957A (ja) 連続成膜装置
TW201144194A (en) Processing device and transfer device for a strip-shaped sheet substrate
WO2015170499A1 (ja) 薄膜形成装置
CN106893134A (zh) 用于处理柔性基板的方法
JP2021012829A (ja) 電極製造装置及び電極製造方法
KR20140143589A (ko) 플렉서블 woled 디스플레이와 플렉서블 oled 조명용 박막 대량생산 제조용 롤투롤 증착기
CN104395214A (zh) 连续的卷盘到卷盘的装置
JP6001975B2 (ja) 薄膜形成装置
JP2011038162A (ja) 薄膜積層体の製造装置
JP2010146796A (ja) 燃料電池用の膜−電極接合体の製造方法及びその製造装置
CN110302940B (zh) 涂布装置及涂布方法
CN117460858A (zh) 用于制造复合膜的设备和方法
JP2014074221A (ja) 真空成膜装置及び真空成膜方法
KR20230051804A (ko) 스퍼터링과 열증착을 이용한 롤투롤 진공 증착 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant