CN108026635A - 用于在材料沉积工艺中承载基板的载体和用于承载基板的方法 - Google Patents

用于在材料沉积工艺中承载基板的载体和用于承载基板的方法 Download PDF

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Abstract

描述了用于要在真空处理设施中处理的一个或多个基板的载体(100；320)。所述载体包括：基板支撑部分(110)，用于支撑一个或多个待处理基板，基板支撑部分(110)包括至少一个拐角(111)；和框架(120)，基本上围绕基板支撑部分(110)提供并且包括外缘(121；122；123；124)。框架(120)包括狭缝(130；330)，所述狭缝从基板支撑部分(110)的至少一个拐角(111)延伸到框架(120)的外缘(121；122；123；124)。狭缝(130；330)相对于框架的外缘(121；122；123；124)而倾斜。另外，描述了用于在真空沉积工艺中承载基板的方法。

Description

用于在材料沉积工艺中承载基板的载体和用于承载基板的 方法
技术领域
本文所述的主题涉及基板承载系统，并且更具体地涉及基板载体和用于在材料沉积工艺期间承载基板的系统。具体地，本文所述的主题涉及用于在真空沉积工艺中承载基板的载体并且涉及用于在真空沉积工艺中承载基板的方法。
背景技术
一般来说，基板载体用于支撑或保持待处理基板并且用于在处理设施中或通过所述处理设施运输基板。例如，基板载体在显示器或光生伏打工业中用于在处理设施中或通过所述处理设施运输基板，所述基板包括玻璃、硅或其他材料。这样的基板支撑件或基板载体可能是重要的，特别是，如果基板特别薄或由敏感材料(sensitive material)制成的话，直接运输基板(即，在不使用辅助运输装置的情况下运输)是不可能的，因为存在损坏风险。
例如，在物理气相沉积(Physical Vapor Deposition；PVD)工艺(诸如溅射)中，基板载体一般提供相对平坦的表面，此举使基板在材料沉积工艺期间保持水平。
与基板载体或保持器相关的缺陷之一是在高温处理期间易于翘曲(wraping)。因例如热膨胀而造成的载体的细微形变可能导致材料在基板上的不均匀的沉积。不均匀的材料沉积可实质地影响沉积质量。因此，在高温处理期间，可使用包括更温度稳定的材料(诸如石墨)的基板载体。然而，这些材料通常是非常昂贵的，从而导致此类基板传送(handling)系统(例如，用于薄膜电池制造、显示器制造或其他应用)的总拥有成本(TCO)是相对高的。
鉴于上述，本公开内容的目的在于提供克服本领域的至少一些问题的基板载体和用于承载基板的方法。
发明内容
鉴于上述，提供了根据独立权利要求的用于承载基板的载体和用于承载基板的方法。另外的方面、优点和特征从从属权利要求、描述和附图显而易见。
根据一个实施方式，提供用于要在真空处理设施中处理的一个或多个基板的载体。所述载体包括基板支撑部分，所述基板支撑部分用于支撑一个或多个待处理基板，所述基板支撑部分包括至少一个拐角。所述载体还包括框架，所述框架基本上围绕基板支撑部分提供并且包括外缘。框架包括狭缝，所述狭缝从基板支撑部分的至少一个拐角延伸到框架的外缘，其中狭缝相对于框架的外缘而倾斜。
根据另一实施方式，提供真空沉积设施。所述真空沉积设施包括：真空沉积腔室；和沉积源，所述沉积源包括要沉积在真空沉积腔室中的基板上的材料。所述真空沉积设施还包括根据本文所述的实施方式的载体。具体地，真空沉积设施包括载体，所述载体用于要在真空处理设施中处理的一个或多个基板。载体包括基板支撑部分，所述基板支撑部分用于支撑一个或多个待处理基板，所述基板支撑部分包括至少一个拐角。所述载体还包括框架，所述框架基本上围绕基板支撑部分提供并且包括外缘。框架包括狭缝，所述狭缝从基板支撑部分的至少一个拐角延伸到框架的外缘，其中狭缝相对于框架的外缘而倾斜。
根据又一实施方式，提供用于在真空沉积工艺中承载一个或多个基板的方法。所述方法包括提供载体。载体包括：基板支撑部分，具有至少一个拐角；和框架，基本上围绕所述基板支撑部分提供。载体的框架包括外缘和狭缝，所述狭缝从基板支撑部分的至少一个拐角延伸到框架的外缘。狭缝相对于框架的外缘而倾斜。所述方法还包括将至少一个基板或具有至少一个基板的子载体耦接到载体。
实施方式还针对用于执行所公开的方法的设备并且包括用于进行每个描述的方法特征的设备部分。这些方法特征可经由硬件部件、通过适当软件编程的计算机、这二者的任何组合的方式或以任何其他方式来进行。此外，本文所述的实施方式也针对用于操作所述设备的方法。实施方式包括用于执行设备的每个功能的方法特征。
附图说明
为了可详细第理解上述特征所用方式，在上文简要概述的更具体的描述可以参考实施方式进行。随附附图涉及实施方式，并且在下文中描述：
图1示出根据本文所述的实施方式的载体的示意图；
图2示出根据本文所述的实施方式的载体的放大的局部图；
图3示出根据本文所述的实施方式的载体的示意图；
图4示出根据本文所述的实施方式的载体的示意图；
图5示出根据本文所述的实施方式的载体的示意图；
图6a示出根据本文所述的实施方式的具有子载体的载体的示意图；
图6b示出沿着图6a所示的载体的线A-A的截面图的示意图；
图7示出根据本文所述的实施方式的用于利用载体的溅射沉积的设备的示意性水平断面图；和
图8示出根据本文所述的实施方式的用于承载基板的方法的流程图。
具体实施方式
现将详细参考各种实施方式，它们的一个或多个示例在图式中示出。在以下对附图的描述中，相同参考数字是指相同部件。一般来说，仅描述相对于单独实施方式的差异。每个示例通过解释方式来提供，而不意欲作为限制。另外，示出或描述为一个实施方式的部分的特征可以用于其他实施方式或与其他实施方式结合以产生又一实施方式。描述意欲包括这样的修改和变化。
本文使用的术语“载体”可以理解为能够在处理设施中或通过所述处理设施(例如，处理腔室、处理线、或处理区域)承载一个或多个基板的装置。载体可提供足够的强度以保持并支撑基板。具体地，载体可适于在沉积工艺(特别地真空沉积工艺)期间保持并支撑基板。例如，载体可通过由合适材料制成而适于真空条件，所述合适材料具有例如低脱气率、用于承受压力变化的稳定设计和诸如此类。载体可以提供用于固定基板、或将基板固定到限定范围(例如，在基板的一些侧面处)的设备，诸如夹持构件、螺栓、固定孔洞或孔、钩、磁性装置和诸如此类。根据一些实施方式，载体可以适于承载薄膜基板并且/或者用于固定基板的设备可以适于薄膜基板。在一些实施方式中，载体可以适于承载一个或多个基板，包括箔、玻璃、金属、绝缘材料、云母、聚合物和诸如此类。在一些示例中，载体可以用于PVD沉积工艺、CVD沉积工艺、基板结构化轧边(substrate structuring edging)、加热(例如，退火)或任何种类的基板处理。本文所述的载体的实施方式具体地用于竖直取向的基板的非静态(即，连续)基板处理。本领域的技术人员将会理解，载体也可用于静态工艺和/或具有水平取向的基板的工艺中。
根据本文所述的实施方式，载体的基板支撑部分可以理解为适于支撑基板的载体的一部分。与之相比，载体的一些部分可以适于在处理区域中导引载体、适于稳定载体、适于加热载体、适于驱动载体和诸如此类。在一些实施方式中，基板支撑部分是载体的一部分，所述载体包括用于一个或多个基板的耦接或固定构件。载体可以包括围绕基板支撑部分的框架。根据一些实施方式，框架可以包括导引构件(诸如辊、轨道、杆和诸如此类)，所述导引构件用于在处理区域中导引载体。
根据本文所述的实施方式，提供用于一个或多个要在真空处理设施中处理的基板的载体。载体包括用于支撑一个或多个待处理基板的基板支撑部分。通常，基板支撑部分包括至少一个拐角。载体另外包括基本上围绕基板支撑部分提供并且包括外缘的框架。根据本文所述的实施方式，框架包括狭缝，所述狭缝从基板支撑部分的至少一个拐角中的一个拐角延伸到框架的外缘。狭缝相对于框架的外缘而倾斜。根据本文所述的一些实施方式，狭缝将框架划分为至少两个框架部分。每个框架部分可具有外缘。框架的外缘可由框架部分的单个外缘构成。在框架包括两个或更多个框架部分(每个框架部分具有外缘)的情况下，狭缝可相对于外缘中的每一个而倾斜。
图1示出用于在材料沉积设施中承载一个或多个基板的载体100。基板支撑部分110由框架120围绕。在图1所示的示例中，基板支撑部分110包括四个拐角111，所述拐角按所述基板支撑部分的几何形状形成。拐角111位于基板支撑部分面向框架120的侧面处。通常，拐角111靠近(adjacent to)框架120或邻接(border on)所述框架。基板支撑部分的拐角可以理解为是在载体的框架与基板支撑部分之间的边界的部分。
在一些实施方式中，载体是整体的载体，例如，由一件材料制成。根据一些实施方式，载体的框架可以具有与基板支撑部分相比较大的厚度。典型地，框架的厚度可能是基板支撑部分的厚度的约1.2倍与2.5倍之间，更典型地在约1.4与约2.5倍之间，并且甚至更典型地在约1.5与约2倍之间。根据一些实施方式，基板支撑部分的厚度可典型地在约2mm与约20mm之间，更典型地在约4mm与约18mm之间并且甚至更典型地在约4mm与约12mm之间。载体的框架的厚度可典型地在约5mm与约30mm之间，更典型地在约8mm与约20mm之间，并且甚至更典型地在约10mm与约20mm之间。在一个实施方式中，基板支撑部分的厚度可以是约6mm并且/或者框架的厚度可以是约12mm。
根据本文所述的一些实施方式，框架可以包括一个或若干个狭缝，诸如两个、三个、四个或多于四个的狭缝。在一些实施方式中，框架可以包括多达十个狭缝。在图1所示的示例中，框架包括四个狭缝130。狭缝可以被描述为将框架划分为两个或更多个框架部分，诸如四个框架部分126、127、128和129。狭缝130可以从基板支撑部分110的每个拐角111延伸到框架120的外缘或框架部分的外缘。如可在图1中看到的，狭缝130相对于框架120的外缘倾斜。具体地，狭缝130相对于框架120的外缘121、122、123和124中的每一个而倾斜。
根据本文所述的一些实施方式，相对于边缘而倾斜或具有倾斜角的狭缝可理解为：所述狭缝提供相对于边缘的角度。例如，狭缝的中心线可以提供相对于框架边缘的角度。
图2示出图1所示的区段140的放大的局部图。角度141形成在狭缝130的中心线143至框架部分127的外缘122之间，以及角度142形成在狭缝130的中心线143与框架部分128的外缘123之间。根据一些实施方式，角度可典型地在约1°与约89°之间，更典型地在约5°与约85°之间，并且甚至更典型地在约10°与约70°之间。在一个示例中，狭缝到框架边缘的角度可以是约41°或45°。狭缝的中心线可以理解为所述狭缝的几何中心线。根据本文所述的一些实施方式，狭缝可相对于载体的每个外缘(诸如如图1示例性图示的框架部分126、127、128和129的外缘121、122、123和124)而倾斜。根据一些实施方式，框架的一个或若干个狭缝可以被描述为具有与框架的任何外缘的取向不同的取向。
根据本文所述的一些实施方式，载体框架的外缘可以被理解为在所述框架的外侧上的框架的边缘。具体地，框架的外侧是不面向载体的基板支撑部分的侧面。载体框架的外缘可以被理解为限制所述载体的框架的边缘。如本文使用的，术语“狭缝”意欲表示切口，所述切口包括具有开口的部分，所述开口朝向载体的外缘。
如可在图2中看到，狭缝130可以延伸通过载体100的框架120的整个厚度。根据本文所述的一些实施方式，从基板支撑部分的拐角延伸到框架的边缘并延伸通过载体框架的整个厚度的狭缝可以将载体框架划分为两个或更多个部分。本领域的技术人员可以理解，框架的外缘由狭缝准中断(quasi interrupt)。框架部分的外缘可理解为由狭缝划分开。
根据本文所述的一些实施方式，由载体承载的基板可经历的工艺可以导致基板加热。例如，一些沉积工艺可以将热量传输至要涂覆的基板并传输至载体，例如，通过要沉积的材料的温度。在一些示例中，要在基板上沉积的材料的温度可增加至高达600℃，具体地是当材料离开材料源时增加至600℃。在一些实施方式中，用于基板和基板载体的(附加的)加热器可以被设定为600℃以上。要沉积的材料可以达到高温，例如，通过蒸发、通过等离子体处理、通过增加处理腔室内的温度和诸如此类。要沉积的材料和/或待处理基板周围的温度增加可以导致载体的温度增加。由于温度增加，载体可能弯曲并且改变初始形状。由于基板也受到载体弯曲的影响，载体弯曲可能导致不可靠并且不可预测的处理结果。弯曲的载体也可对在基板上涂覆的材料的质量和均匀性有影响。不均匀的涂层降低最终产品(例如，显示器或薄膜电池)的质量或可能需要成本和时间密集的最终产品的质量检查。已知对载体使用不易于在改变的温度条件下弯曲的材料。不在处理条件下弯曲的材料是昂贵的并且增加拥有成本。
如上文所述，根据本文所述的实施方式的载体包括一个或若干个狭缝，所述狭缝将所述载体的框架划分为单个框架部分。根据本文所述的实施方式的载体框架的全部框架部分保持接触或连接至所述载体的基板支撑部分。根据上文所述的一些实施方式，单个框架部分可以彼此独立，并且在一些示例中，可以仅经由基板支撑部分彼此连接或联接。狭缝可以被描述为在根据本文所述的实施方式的载体的框架中的应力消除切口。具体地，狭缝可以用作避免载体弯曲的膨胀接头。在一些示例中，狭缝可以允许载体框架的纵向膨胀，特别地就载体的框架与载体的基板支撑部分的不同的膨胀行为来说。在一个示例中，载体可以是整体的载体，其中框架具有与基板支撑部分的厚度相比较大的厚度。在整个载体中的不同厚度可以产生不同的膨胀行为。在根据本文所述的实施方式的载体中的狭缝有助于避免在所述载体的不同部分中因引入载体中的应力而造成的弯曲。
已知通过使用组装在一起的独立的载体部分来解耦不同的载体部分。例如，不同材料的松弛地连接的载体部分(诸如用螺纹连接在一起的框架部分)不面对弯曲的问题。通过使用根据本文所述的实施方式的载体，例如使用整体的载体而不具有弯曲缺陷变得是可能的。
在下文中，描述载体的一些实施方式。图3示出根据本文所述的实施方式的载体的示例。载体包括基板支撑部分110和框架120。狭缝130在载体100的框架120中提供。图3所示的示例的基板支撑部分110具有基本上矩形的形状。框架具有基本上矩形的外部形状，所述外部形状提供了框架的四个框架部分126、127、128和129与四个外缘121、122、123和124。四个狭缝130从基板支撑部分110的相应拐角111斜对地延伸至框架120的边缘。框架120中的狭缝130相对于框架120的外缘121、122、123和124而倾斜。相较图1所示的狭缝，图3所示的狭缝具有到框架部分127和129的基本上竖直的外缘122、124的较小角度与到框架部分126和128的基本上水平的外缘121、123的较大角度。
本文使用的术语“基本上”可以表示可存在与用“基本上”表示的特性的某些偏差。例如，术语“基本上矩形的”可指可具有与确切的矩形形状的某些偏差的形状，所述偏差诸如矩形的直角的约1％至10％的偏差。根据另一示例，术语“基本上竖直的”可指可与术语“竖直”的严格含义有偏差的竖直布置，例如，与竖直布置约1°至约15°的偏差。同样可以应用至术语“基本上水平”。在一些实施方式中，将载体的框架描述为“基本上围绕”基板支撑部分。本领域的技术人员可以理解框架可以围绕基板支撑部分但不围绕所述基板支撑部分的周边的100％。例如，框架中的狭缝可以形成周围框架的中断。本领域的技术人员可以理解，具有狭缝的框架基本上围绕基板支撑部分。根据一些实施方式，如果框架围绕基板支撑部分的周边的至少85％，那么可以将所述框架描述为围绕所述基板支撑部分。
图4示出载体100的实施方式。载体100可以具有如关于图1至图3所描述的特征。为了简洁，省略对相应特征的详细描述。本领域的技术人员可以理解关于图1至图3描述的特征也可以应用至图4的实施方式，只要所述特征不彼此矛盾。如可在图4中看到，载体100的框架120的狭缝130从基板支撑部分110的拐角111到达载体100的框架120的拐角125。框架的拐角(或更具体地是框架部分的拐角)可以被理解为框架的一部分，其中两个框架部分在所述框架的外缘处面向彼此。框架的拐角可以被理解为是框架的外缘的部分，具体地是框架的虚拟外缘的部分，虚拟外缘形成限制所述框架而不被狭缝中断的闭合线。基板支撑部分和周围框架的大小差异产生倾斜的狭缝。在图4所示的实施方式中，狭缝可以具有至框架120的外缘的约45°的角度。
根据一些实施方式，狭缝可以被描述为从基板支撑部分的拐角斜对地延伸至框架的外缘。
图5示出根据本文所述的实施方式的载体100。载体100包括围绕基板支撑部分110的框架120。在图5中所示的示例中，(闭合的)切口150在基板支撑部分110中或在基板支撑部分110与框架120之间提供以用于补偿载体100的热膨胀。狭缝130可以是补偿载体内(特别地整体的载体内)的应力的应力消除切口。与狭缝130(在上文详细描述了狭缝的影响)相比，切口150允许控制载体或至少基板支撑部分由于温度变化的膨胀，所述膨胀可能在处理线内处理基板或运载基板期间出现。根据一些实施方式，如可在图5中示例性地看到，可以将呈闭合形状的切口150(诸如基本上矩形形状的切口)提供至基板支撑部分中。在一些实施方式中，用于温度补偿的切口可以具有任何合适的形状和数量。例如，切口的数量可以典型地在2与60之间，更典型地在5与50之间并且甚至更典型地在10与50之间。
根据一些实施方式，可以通过沉积工艺将热量引入基板和载体，特别地通过处理腔室中的温度和/或要沉积的材料的温度。在载体中提供用于补偿温度变化的切口和用于防止载体弯曲的狭缝的情况下，载体分开温度诱发的膨胀补偿和温度诱发的基板弯曲的任务。分开温度补偿和弯曲防止的任务可以具有以下益处：两个方面均以充分方式考虑、两个方面的每一个均充分有效地用于相应要进行的任务、两个特征结构(狭缝和切口)均可针对相应任务独立地优化、两个特征结构均可独立于彼此使用(例如，如果仅期望用于防止弯曲的狭缝，那么可省略切口以节省制造成本)和诸如此类。
本领域的技术人员可以理解如上文详细描述的狭缝可以额外(用以防止载体弯曲)具有使单个框架部分彼此热解耦的效果。例如，根据本文所述的实施方式的载体有助于防止热能从框架传导至位于或附接至载体的基板支撑部分的基板。在一些实施方式中，单个框架部分可以被描述为允许在除了朝向基板支撑部分的方向之外的任何方向中基本上独立于彼此膨胀。
图6a示出根据本文所述的实施方式的载体100。载体100包括基板支撑部分110和围绕基板支撑部分110的框架120。图6a所示的框架和基板支撑部分可以包括关于图1至图5描述的载体的特征。出于简洁的缘故，省略了特征的重复。
图6b示出了图6a所示的载体100沿着线A-A的截面图。载体包括用于承载基板的若干个子载体160。在图6a所示的示例中，提供36个子载体160。子载体的数量可根据意欲的应用而变化。例如，子载体的数量可以典型地在2与100之间，更典型地在10与80之间，并且甚至更典型地在20与80之间。在一个示例中，载体可以适于保持约50个(例如，48个)子载体。基板支撑部分可以包括相应耦接装置，所述耦接装置用于将子载体保持在载体的基板支撑部分上。例如，基板支撑部分可以包括用于将子载体保持至载体的相应夹持件、固定装置、钩、凹槽、磁性装置和诸如此类。
根据一些实施方式，每个子载体可以适于保持一个以上(诸如，若干个)待处理基板。例如，一个子载体可以适于保持典型地在2与50个之间的基板，更典型地在5与40个之间的基板并且甚至更典型地在10与30个之间的基板。在一个示例中，一个子载体可以适于保持15个基板。
图6b的实施方式还示出整体载体的基板支撑部分110和围绕基板支撑部分110的框架120的不同厚度。
根据可以与本文所述的其他实施方式相结合的一些实施方式，载体的基板支撑部分可以包括至少一个开口。具体地，基板支撑部分可以包括开口，所述开口在当基板耦接到载体时定位所述基板的位置处。在处理期间放置子载体或基板的位置处的开口有助于远离基板转向热量。
在一些实施方式中，根据本文所述的实施方式的载体可以用于慢沉积工艺中，例如，持续若干个小时的沉积工艺。例如，慢沉积工艺可以理解为一种工艺，其中基板经历所述工艺或材料沉积若干个小时，诸如典型地在约6至15个小时之间，更典型地在约7至14个小时之间，并且甚至更典型地在约8至12个小时之间。在一个示例中，慢沉积工艺是一种工艺，其中基板在处理设施中驱动10个小时。处理设施可以包括不同的阶段，诸如沉积阶段、预处理阶段、加热阶段、冷却阶段、清理阶段、后处理阶段、退火阶段和诸如此类。
根据一些实施方式，本文所述的载体可以用于一个或若干个基板，例如，用于在大面积基板上的溅射沉积，诸如用于锂电池制造或电致变色窗。举例来说，一个或多个薄膜电池可在由根据本文所述的实施方式的载体支撑的大面积基板上形成。根据一些实施方式，大面积基板可以是GEN 4.5(对应于约0.67m2的基板(0.73x0.92m))、GEN 5(对应于约1.4m2的基板(1.1m x 1.3m))、GEN 7.5(对应于约4.29m2的基板(1.95m x 2.2m))、GEN 8.5(对应于约5.7m2的基板(2.2m x 2.5m))、或甚至GEN 10(对应于约8.7m2的基板(2.85m x3.05m))。甚至更大的代诸如GEN 11和GEN 12和对应的基板面积可以相似地实现。
根据一些实现方式，如上文详细描述，载体经构造为用于支撑两个或更多个基板。举例来说，可以使用在大载体(例如，具有Gen 4.5的沉积窗)上的镶嵌部分或子载体(例如，DIN A5、A4或A3)上放置的基板阵列。
根据本文所述的实施方式的载体可以具有适于承载并支撑待处理基板的大小。例如，当将基板安装至载体时，基板支撑部分的面积可以基本上由一个或若干个基板覆盖。框架的大小和面积可以适于相应处理面积，诸如用于工艺、工艺参数、工艺技术和诸如此类的沉积腔室。根据一些实施方式，载体可以具有典型地在约500mm与约2000mm之间，更典型地在约800mm与约1800mm之间，并且甚至更典型地在约1000mm与约1500mm之间的宽度。根据本文所述的实施方式的载体的高度可以典型地在800mm与约2500mm之间，更典型地在约1000mm与约2200mm之间，并且甚至更典型地在约1200mm与约2000mm之间。在一个实施方式中，载体的宽度可以是约1300mm并且/或者载体的高度可以是约1600mm。根据一些实施方式，载体的基板支撑部分可以具有典型地在约300mm与约1500mm之间，更典型地在约500mm与约1200mm之间，并且甚至更典型地在约800mm与约1200mm之间的宽度和/或高度。载体框架的外缘到基板支撑的距离可以典型地在约50mm与约500mm之间，更典型地在约100mm与约500mm之间，并且甚至更典型地在约100mm与约400mm之间。根据一些实施方式，狭缝(可以理解为框架中的应力消除切口)可以具有典型地在约50mm与约200mm之间，更典型地在约70mm与约180mm之间，并且甚至更典型地在约90mm与约150mm之间的长度。根据一些实施方式，载体框架的狭缝的宽度可以典型地在约1mm与约50mm之间，更典型地在约5mm与约30mm之间，并且甚至更典型地在约5mm与约20mm之间。在一个示例中，狭缝可以具有约130mm的长度和/或约10mm的宽度。狭缝的深度可以对应于框架的深度，使得所述狭缝通过所述框架的整个厚度延伸。
本实施方式可用于制造例如薄膜电池、电致变色窗和显示器，例如，液晶显示器(LCD)、PDP(等离子体显示板)、有机发光二极管(OLED)显示器和诸如此类。
本文使用的术语“基板”应具体地包括非柔性的基板，例如，玻璃板和金属板。然而，本公开内容不限于此并且术语“基板”也可包括柔性的基板，诸如卷材或箔。根据一些实施方式，基板可由适于材料沉积的任何材料制成。例如，基板可由选自由下列材料组成的群组的材料制成：玻璃(例如钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃等等)、金属、聚合物、陶瓷、复合材料、碳纤维材料、云母或任何其他材料或可由沉积工艺涂覆的材料的组合。
图7示出穿过用于在基板上溅射沉积的(真空)设施的部分或设备300的竖直系统的示意性水平断面图。
根据本文所述的一些实施方式，设备300包括真空腔室302(也称为“沉积腔室”或“真空处理腔室”)、真空腔室302中的一个或多个溅射沉积源(诸如第一溅射沉积源360a和第二溅射沉积源360b)、和用于在溅射沉积期间支撑至少一个基板的载体320。载体320可根据本文所述的实施方式的任一个来构造。第一溅射沉积源360a和第二溅射沉积源360b可以例如是可旋转阴极，所述阴极具有要在基板上沉积的靶材材料。
如图7中指出，另外的腔室可靠近真空腔室302提供。如本文所述的真空腔室可以是真空沉积腔室。真空腔室302可通过阀从相邻腔室分离，所述阀具有阀外壳304和阀单元306。在将载体320(载体320上有至少一个基板)插入真空腔室302中(如由箭头1指出)之后，可关闭阀单元306。真空腔室302中的气氛可以通过产生技术真空(例如，利用连接至真空腔室的真空泵)和/或通过将处理气体插入真空腔室302中的沉积腔室而独立地控制。
根据一些实施方式，处理气体可以包括惰性气体(诸如氩气)和/或反应性气体(诸如氧气、氮气、氢气和氨气(NH3)、臭氧(O3)、活性气体或诸如此类)。在真空腔室302内，可以提供辊以将载体320(载体320上有一个或若干个待处理基板)运输至真空腔室302中或离开所述真空腔室。在一些实施方式中，可以提供用于基板和基板载体的加热器310，例如，在所述载体后方提供。根据一些实施方式，加热器310可以被设定至600℃或更高。
根据可以与本文所述的实施方式相结合的一些实施方式，沉积设备300中的载体320包括基板支撑部分和围绕所述基板支撑部分的框架。框架提供应力消除狭缝或切口，所述狭缝或切口可以经过载体框架的整个厚度。图7所示的载体320可以基本上对应于图2所示的载体。图2中的框架中的狭缝130在图7中图示为狭缝330(图7示出沉积设备的示意性顶视图)。本领域的技术人员可以理解，如图7所示的载体可以是根据本文所述的任何实施方式的载体，诸如如图1至图6所示的载体。设备300的载体320可以包括在本文所述的不同实施方式中描述的特征的组合。
溅射沉积工艺可以是RF频率(RF)溅射沉积工艺。举例来说，当要在基板上沉积的材料是电介质材料时，可以使用RF溅射沉积工艺。用于RF溅射工艺的频率可以是约13.56MHZ或更高。根据一些实施方式，(溅射)沉积工艺可能是MF频率沉积工艺。用于MF沉积工艺的频率可以是在约20kHz与约100kHz之间。
根据本文所述的一些实施方式，设备300可以具有AC电源340，所述电源连接至一个或多个溅射沉积源。举例来说，第一溅射沉积源360a和第二溅射沉积源360b可以连接至AC电源340，使得第一溅射沉积源360a和第二溅射沉积源360b可以交替方式偏压。一个或多个溅射沉积源可以连接至相同的AC电源。在其他实施方式中，每个溅射沉积源可以具有所述溅射沉积源自身的AC电源。
根据本文所述的实施方式，溅射沉积工艺可以作为磁控溅射进行。如本文所使用，“磁控溅射”指使用磁体组件(例如，能够产生磁场的单元)进行的溅射。这种磁体组件可以由永磁体组成。此永磁体可通过使得自由电子被俘获在可旋转靶表面下方产生的磁场内的方式在可旋转靶内布置或耦接到平面靶。这种磁体组件也可以耦接到平面阴极而布置。磁控溅射可以由双磁控阴极(例如，第一溅射沉积源360a和第二溅射沉积源360b，诸如，但不限于，TwinMagTM阴极组件)实现。
根据可以与本文所述的其他实施方式相结合的一些实施方式，设备300可经构造以在至少一个基板上沉积锂或锂合金。在一些实现方式中，设备300可经构造以沉积金属氧化物(诸如Al2O3或SiO2)和靶材料的至少一种。靶材料可以包括选自由下列元素组成的群组的一种或多种元素(数种元素)：锂、钽、钼、铌、钛、锰、镍、钴、铟、镓、锌、锡、银、铜、和它们的任何组合。具体地，设备可经构造以在至少一个基板上沉积锂磷氮氧化物(LiPON)。LiPON是在薄膜电池中用作电解质材料的非晶玻璃质材料。LiPON的层可以通过形成固体电解质的RF磁控溅射在薄膜电池的阴极材料上方沉积。
载体和利用本文所述的载体的设备可以用于竖直的基板处理。根据一些实现方式，本公开内容的载体经构造为用于在基本上竖直的取向中保持至少一个基板。术语“竖直的基板处理”被理解为与“水平的基板处理”相区分。例如，竖直的基板处理涉及在基板处理期间载体和基板的基本上竖直的取向，其中与确切竖直取向几度的偏差(例如多达10°或甚至多达15°)仍被认为是竖直的基板处理。竖直方向可以基本上平行于重力。举例来说，用于在至少一个基板上溅射沉积的设备300可以经构造以用于在竖直取向的基板上溅射沉积。
根据一些实施方式，在沉积材料的溅射期间载体和基板是静态或动态的。根据本文所述的一些实施方式，可以提供动态溅射沉积工艺，例如，用于薄膜电池制造。由于在处理腔室中长时间停留期间，诸如停留若干个小时(例如，约10个小时)，根据所述实施方式的载体有助于防止基板弯曲，本公开内容的实施方式可以特别地有利于静态或慢的动态溅射沉积工艺。
在一些实施方式中，载体可以适于具有160℃以上的温度的工艺。例如，在沉积腔室内的平均温度可以是约160℃。根据一些实施方式，可以选择载体的材料以承受处理温度和其他处理参数，诸如处理气体、存在于处理腔室中的等离子体、快速温度改变和诸如此类。根据可与本文所述的其他实施方式相结合的一些实施方式，载体可能含有导电材料，诸如铝合金。在其他示例中，载体可能含有电绝缘材料，诸如陶瓷材料、玻璃陶瓷材料、和它们的任何组合。一般来说，载体可能含有选自由下列材料组成的群组的一种或多种材料：铝(或铝合金)、钛、不锈钢、纯的陶瓷(A1203)或陶瓷涂覆的金属(Al、Ti)、玻璃陶瓷、和碳纤维。
图8示出用于在真空沉积工艺中承载一个或若干个基板的方法200的流程图。如关于图7示例性描述，载体可以例如用于沉积设备中。在方框210中，方法200包括提供载体，所述载体包括具有至少三个拐角的基板支撑部分和基本上围绕所述基板支撑部分提供的框架。载体另外包括外缘、和至少一个(一个或若干个)狭缝，所述狭缝从基板支撑部分的至少三个拐角的一个延伸到框架的外缘。从基板支撑部分的拐角延伸至框架的外缘的狭缝相对于所述框架的外缘而倾斜。
根据一些实施方式，在沉积工艺中用于承载基板的方法中使用的载体可以是如图1至图6中示例性图示的载体。在一些实施方式中，在用于承载基板的方法中使用的载体可以包括一些单个特征、或关于一个或不同的本文的实施方式描述的特征的组合。例如，载体可以是整体的载体。根据一些实施方式，载体框架的厚度可以大于基板支撑部分的厚度。在一些实施方式中，狭缝至框架的一个或多个外缘的倾斜角度可以在约1°与约89°之间，更典型地在约5°与约85°之间，并且甚至更典型地在约10°与约70°之间。
在方框220中，根据本文所述的实施方式的方法200可以包括将至少一个基板或具有至少一个基板的子载体耦接到载体，具体地是耦接到载体的基板支撑部分。将一个或若干个基板耦接到载体可以包括将所述一个或若干个基板固定到载体，例如，通过固定元件如夹持件、磁性装置、钩、凹槽或诸如此类。在一些实施方式中，通过如上文所述的固定构件，子载体可以被固定到载体，并且具体地是固定到载体的基板支撑部分。
根据一些实施方式，所述方法可以包括通过载体框架中的狭缝提供应力消除切口。应力消除切口可以防止载体的弯曲，或至少有助于减少载体的弯曲。在一些实施方式中，在载体中提供切口以用于补偿由处理参数引入基板和载体中的热量。
根据本文所述的实施方式的方法可以另外包括在处理区域或处理腔室中或者通过所述处理区域或处理腔室驱动载体，具体地是经过一个或若干个处理源(诸如加热装置、冷却装置、清理装置、材料源、蒸发源、溅射靶和诸如此类)驱动载体。
应注意，上文所述的实施方式可以任何方式彼此结合，只要所述实施方式不彼此矛盾。描述仅提供了实施方式的组合的示例，而不将所述实施方式限制为详细描述中示出的组合。
虽然上述内容涉及一些实施方式，但是在不脱离基本范围的情况下，可设计出其他和另外的实施方式，并且所述范围是由随附权利要求书确定。

Claims (15)

1.一种用于要在真空处理设施(300)中处理的一个或多个基板的载体(100；320)，包括：
基板支撑部分(110)，用于支撑一个或多个待处理基板，所述基板支撑部分(110)包括至少一个拐角(111)；和
框架(120)，基本上围绕所述基板支撑部分(110)提供并且包括外缘(121；122；123；124)；
其中所述框架(120)包括狭缝(130；330)，所述狭缝(130；330)从所述基板支撑部分(110)的所述至少一个拐角(111)延伸到所述框架(120)的所述外缘(121；122；123；124)，并且其中所述狭缝(130；330)相对于所述框架(120)的所述外缘(121；122；123；124)而倾斜。
2.如权利要求1所述的载体，其中所述狭缝(130；330)将所述框架(120)划分为至少两个框架部分(126、127、128、129)，每个框架部分具有外缘(121；122；123；124)，并且其中所述狭缝(130；330)倾斜于所述框架部分的所述外缘(121；122；123；124)中的每一个。
3.如前述权利要求中任一项所述的载体，其中所述狭缝(130；330)延伸通过所述载体(100；320)的所述框架(120)的整个厚度。
4.如前述权利要求中任一项所述的载体，其中所述载体(100；320)是整体的载体。
5.如前述权利要求中任一项所述的载体，其中所述基板支撑部分(110)具有基本上矩形的形状并且所述框架(120)具有基本上矩形的外部形状，其中所述狭缝(130；330)从所述基板支撑部分(110)的相应拐角(111)斜对地延伸到所述框架的外缘(121；122；123；124)。
6.如前述权利要求中任一项所述的载体，其中所述框架(120)包括四个狭缝(130)，所述四个狭缝(130)将所述框架(120)划分为四个框架部分。
7.如前述权利要求中任一项所述的载体，其中所述狭缝(130；330)具有在90mm与150mm之间的长度和在5mm与30mm之间的宽度。
8.如前述权利要求中任一项所述的载体，其中所述载体(100；320)的所述基板支撑部分(110)的厚度小于所述载体的所述框架(120)的厚度并且/或者其中所述框架(120)具有与所述基板支撑部分(110)不同的在温度变化下的膨胀行为。
9.如前述权利要求中任一项所述的载体，其中所述载体(100；320)适于保持两个或更多个子载体(160)以用于承载基板。
10.如前述权利要求中任一项所述的载体，其中所述载体(100；160)的所述基板支撑部分(110)包括至少一个开口，具体地是在基板被耦接到所述载体时所述基板被放置的位置处的开口。
11.如前述权利要求中任一项所述的载体，其中所述载体(100；320)适于具有160℃以上的温度的工艺。
12.如权利要求1至5和7至11中任一项所述的载体(100；320)，其中
所述框架(120)包括至少两个狭缝(130；330)，所述至少两个狭缝(130；330)将所述框架划分为框架部分(126、127、128、129)；
其中所述基板支撑部分(110)相较于所述框架(120)而凹陷，并且适于接收一个或多个基板或两个或更多个子载体(160)，其中切口(150)提供在所述基板支撑部分(110)中或提供在所述基板支撑部分(110)与所述框架(120)之间以用于补偿所述载体(100；320)的热膨胀；并且
其中所述框架部分通过所述载体(100；320)中的所述至少两个狭缝(130；330)而被允许在除朝所述基板支撑部分(110)的方向之外的任何方向上基本上独立于彼此膨胀，所述至少两个狭缝(130；330)延伸通过所述框架(120)的整个厚度并且从所述基板支撑部分(110)的拐角(111)延伸到相应框架部分的边缘(121；122；123；124)。
13.如权利要求12所述的载体，其中所述载体(100；320)是整体的载体。
14.一种真空沉积设施(300)，包括：
真空沉积腔室(302)；
沉积源(360a、360b)，包括要沉积在所述真空沉积腔室(302)中的基板上的材料；和
如前述权利要求中任一项所述的载体(100；320)。
15.用于在真空沉积工艺中承载一个或多个基板的方法，所述方法包括：
提供载体(100；320)，所述载体(100；320)包括具有至少一个拐角(111)的基板支撑部分(110)和基本上围绕所述基板支撑部分(110)提供的框架(120)，所述框架包括外缘(121；122；123；124)和狭缝(130；330)，所述狭缝(130；330)从所述基板支撑部分(110)的所述至少一个拐角(111)延伸到所述框架(120)的所述外缘(121；122；123；124)，其中所述狭缝(130；330)相对于所述框架(120)的所述外缘(121；122；123；124)而倾斜；和
将至少一个基板或具有至少一个基板的子载体(160)耦接到所述载体(100；320)。
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