CN108966657B - 载体、真空系统和操作真空系统的方法 - Google Patents

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Abstract

说明一种用于在真空系统中使用的载体(20)。所述载体(20)包括：磁体布置(30)，所述磁体布置(30)包括一个或多个第一永磁体(32)；一个或多个第二永磁体(34)；和磁体装置(36)，经构造以改变一个或多个第一永磁体的磁化。载体可用于在真空系统中运载掩模装置或基板。此外，说明了一种真空系统(200)和一种操作真空系统的方法。

Description

载体、真空系统和操作真空系统的方法
技术领域
本公开内容的实施方式涉及一种用于在真空系统中使用的载体，并且特别是一种用于在真空系统中沿着传送路径运载掩模装置或基板的载体。更特别地，说明了一种用于真空沉积系统的掩模载体或基板载体。此外，说明了一种用于在基板上的带掩模的沉积的掩模装置。实施方式进一步涉及一种真空系统，特别是一种包括沉积设备的真空系统，所述沉积设备用于在基板上沉积蒸发的材料。其他实施方式涉及操作真空系统的方法。
背景技术
使用有机材料的光电装置因为许多原因而变得越来越受欢迎。用来制造此类装置的许多材料相对便宜，所以有机光电装置比起无机装置来具有成本优势的潜力。有机材料的固有特性(诸如有机材料的柔性)可有利于诸如用于在柔性或非柔性基板上的沉积的应用。有机光电装置的示例包括有机发光装置(organic light emitting device，OLED)、有机光电晶体管、有机光伏电池和有机光检测器。
对于OLED，比起传统材料，有机材料可具有性能优势。举例来说，有机发射层发光的波长可容易地利用适当的掺杂剂调整。OLED使用薄有机膜，当跨装置供应电压时，所述薄有机膜发光。针对使用于诸如平板显示器、照明(illumination)和背光的应用来说，OLED成为越来越令人感兴趣的技术。
一般在低于大气压的压力(sub-atmospheric pressure)下在真空系统中将材料(特别是有机材料)沉积于基板上。在沉积期间，掩模装置可布置于基板的前方，其中掩模装置可具有多个开口，所述多个开口限定开口图案，所述开口图案对应于将例如通过蒸发而沉积于基板上的材料图案。基板一般在沉积期间布置于掩模装置的后方并且相对于掩模装置对准。
载体可用于在真空系统中沿着掩模和基板传送路径运载掩模装置和/或基板。举例来说，掩模载体可用于传送掩模装置至真空系统的沉积腔室中，并且基板载体可用于传送基板至沉积腔室中。附接掩模装置和基板至载体和从载体分离掩模装置和基板可能是困难并且耗时的。举例来说，使用诸如螺钉的固定元件来附接掩模装置于载体处可能伴随耗时和复杂的缺点，特别是在真空下如此。
因此，对用于在真空系统中快速并且有效率的掩模和基板处理的方法和系统是有需求的。特别地，在真空系统中使用载体来简化和加快掩模和基板的传送和更换会是有利的。
发明内容
有鉴于上述，提出用于在真空系统中使用的载体、掩模装置、真空系统和操作真空系统的方法。
根据本公开内容的一个方面，说明了用于在真空系统中使用的载体。所述载体包括磁体布置，所述磁体布置包括一个或多个第一永磁体、一个或多个第二永磁体和经构造以改变一个或多个第一永磁体的磁化的磁体装置。
在一些实施方式中，磁体布置是电永磁体(electropermanent magnet)布置。
根据本公开内容的另一方面，说明了掩模装置，所述掩模装置经构造以用于在基板上的带掩模的沉积。所述掩模装置包括电永磁体布置。
根据本公开内容的又一方面，说明了真空系统。所述真空系统包括载体传送系统，所述载体传送系统经构造以用于在真空系统中沿着载体传送路径传送载体；和移交组件，所述移交组件经构造以利用磁体布置(特别是电永磁体布置)附接掩模装置或基板至载体或者从载体分离掩模装置或基板。
根据本公开内容的又一方面，说明了操作真空系统的方法。所述方法包括在将掩模装置或基板通过由磁体布置(特别是电永磁体布置)产生的磁力保持于载体处的同时，在真空系统中沿着载体传送路径传送载体。
本公开内容的其他方面、优点和特征通过说明书和附图而清楚。
附图说明
为了可详细理解本公开内容的上述特征，可参照实施方式而具有简要概述于上的本公开内容的更具体说明。附图涉及本公开内容的实施方式并且说明于下文。典型实施方式被描绘于附图中并且于下文的描述中详细说明。
图1是根据本文所述实施方式的用于在真空系统中使用的载体的示意性透视图；
图2是根据本文所述实施方式的将掩模装置附接于载体的方法的连续阶段(a)、(b)、(c)的示意性图解；
图3是根据本文所述实施方式的掩模装置的示意图；
图4A是在释放状态中的根据本文所述实施方式的载体的磁体布置的示意图；
图4B是在吸附状态中的图4A的磁体布置的示意图；
图5是根据本文所述实施方式的操作真空系统的方法的连续阶段(a)、(b)、(c)的示意性图解；
图6是根据本文所述实施方式的真空系统的示意图；
图7是图解根据本文所述实施方式的操作真空系统的方法的流程图；和
图8是图解根据本文所述实施方式的操作真空系统的方法的流程图。
具体实施方式
现将详细参照各种实施方式，各种实施方式的一个或多个示例图解于附图中。各示例以说明的方式提供而不意味为限制。举例来说，所图解或说明而作为一个实施方式的部分的特征可用于任何其他实施方式上或与任何其他实施方式结合使用，以产生进一步的实施方式。本公开内容意欲包括此类调整和变化。
在下方的附图说明中，相同的参考数字表示相同或类似的部件。一般来说，仅说明有关于个别实施方式的相异处。除非另有说明，一个实施方式中的部分或方面的说明也适用于另一实施方式中的对应部分或方面。
图1是根据本文所述实施方式的用于在真空系统中使用的载体20的示意性透视图。如本文所使用的“载体”可理解为经构造以用于在真空系统中运载另一装置(例如，掩模装置或基板)的装置。在一些实施方式中，载体20是经构造以用于在真空系统中运载掩模装置的掩模载体。在一些实施方式中，载体20是经构造以用于在真空系统中运载基板的基板载体。在下文中，将详细说明经构造以用于运载掩模装置的掩模载体。然而，值得注意的是，根据本文所述实施方式的载体也可用于运载基板或另一装置。
载体20可包括载体主体21，所述载体主体具有保持表面25，其中掩模装置可保持于载体主体21的保持表面25处。
在一些实施方式中，载体20经构造以在真空系统中被沿着传送路径传送。举例来说，载体20可在真空系统中被沿着轨道导引并且可包括导引部分，所述导引部分与轨道接合。在一些实施方式中，载体20可被沿着传送路径传送至具有沉积源的沉积腔室中和/或离开所述沉积腔室。具体地，载体20可用于传送掩模装置或基板至真空系统的沉积腔室中和离开真空系统的沉积腔室。
可提供载体传送系统而用于沿着传送路径传送载体。传送系统可包括保持装置和/或驱动单元，所述保持装置为诸如磁性悬浮装置，经构造以用于升举载体的至少一部分重量，所述驱动单元经构造以用于沿着传送路径移动载体。当载体的至少一部分重量由保持单元运载时，驱动单元的小的驱动力可足以用于移动载体。
在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，载体20可经构造以用于以非水平定向保持掩模装置或基板，特别是以基本上竖直的定向保持掩模装置或基板。
如本文所使用的“基本上竖直的定向”可理解为某个定向，其中掩模装置的主表面和重力向量之间的角度在+10°和-10°之间，特别是0°和-5°之间。在一些实施方式中，在传送期间和/或在沉积期间，掩模装置的定向可以不是(准确)竖直的，而是相对于竖直轴略微倾斜，例如倾斜0°和-5°之间的倾斜角，特别是-1°和-5°之间的倾斜角。负角度表示掩模装置的定向，其中掩模装置向下倾斜。在沉积期间，从重量向量的掩模和基板定向的偏移可以是有利的并且可带来更稳定的沉积工艺，或者面向下的定向可在沉积期间适用于减少基板上的颗粒。然而，在传送期间和/或在沉积期间，掩模装置的准确竖直定向(+/-1°)也是可行的。
在传送期间和/或在沉积期间，重力向量和掩模装置之间的较大角度也是可行的。0°和+/-80°之间的角度可理解为如本文所使用“非水平定向”。以非水平定向传送掩模装置可节省空间并且允许较小的真空腔室。
在传送期间载体20可至少暂时地基本上竖直定向。以基本上竖直的定向保持大面积掩模具有挑战性，因为掩模装置可能因掩模的重量而弯折，掩模装置可能在夹力(gripforce)不足的情况中从保持表面滑下来，并且/或者掩模装置可能相对于可在沉积期间布置于掩模装置后方的基板移动。
载体20包括保持装置，所述保持装置经构造以用于将掩模装置或基板保持于载体主体21的保持表面25处。根据本文所述实施方式，可提供磁体布置30而用于保持掩模装置。磁体布置30经构造以产生磁力，所述磁力用于吸引掩模装置朝向保持表面25。
相较于诸如螺钉或夹持件(clamp)的机械保持装置，提供磁体布置30来利用磁力保持掩模装置可以是有利的，因为以简单和快速的方式附接掩模装置和从载体分离掩模装置可以是可行的。上紧(tighten)诸如螺钉的机械保持装置可能导致真空系统中产生小的颗粒，例如因螺钉和螺纹或附接表面之间的摩擦之故。这些小的颗粒可能负面地影响真空系统中的真空条件并且可能损害沉积结果。利用夹持件的连接可较易于处理，然而，利用夹持件的附接可能较不可靠，特别是在附接具有可变重量的掩模装置时如此。
使用磁力来附接掩模装置可以是有利的，因为减少小的颗粒的产生并且可改善沉积结果。此外，掩模装置或基板可通过减少或停用磁力来容易地分离。可简化并且加快掩模和基板处理。
具体地，根据本文所述实施方式，磁体布置30包括永磁体，所述永磁体用于产生磁力。相较于电磁体，永磁体可以是有利的，因为永磁体在没有电力供应的情况下产生磁力。由于可不在载体上提供大的电池或电源，可减小载体的重量和复杂性。考虑电力故障的情况，永磁体也是更可靠的。此外，电磁体可能在使用期间升温，而可能导致掩模装置的局部热膨胀。沉积可能受到负面影响。具有用于产生磁力的永磁体的磁体布置可以是轻量的并且可允许准确的沉积。
根据本文所述的实施方式，磁体布置30包括一个或多个第一永磁体、一个或多个第二永磁体和经构造以改变一个或多个第一永磁体的磁化的磁体装置。具体地，磁体布置可包括电永磁体布置。
可提供电永磁体而用于产生磁力来保持掩模装置于载体处。在一些实施方式中，磁体布置可经构造以用于产生10N/cm2或更大、特别是50N/cm2或更大、更特别是100N/cm2或更大的力。电永磁体布置可以快速的方式启动，并且可提供而用于可靠的附接。此外，由于磁性保持力是由永磁体产生的，载体可制造得轻量并且易于传送。此外，可改善沉积准确性，因为可忽略电永磁体布置的热产生。
根据本文所述实施方式的利用磁体布置附接掩模装置至载体或从载体分离掩模装置可非常快地执行，例如在数秒中。此外，例如在真空系统中自动附接和分离可以是可行的。
在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，载体可包括载体主体21，其中磁体布置30附接于或整合于载体主体21。举例来说，磁体布置30可连接于载体主体21或布置于载体主体21的内部体积中。磁体布置30可经构造以保持掩模装置或基板于载体主体21的保持表面25处，特别是以非水平定向，更特别是以基本上竖直的定向。
在特别是通过蒸发来沉积材料于基板上期间，载体20可经构造以用于保持掩模装置于基板的前方。蒸发的材料可从蒸汽源被导引通过掩模装置的多个开口而朝向基板。对应于掩模装置的开口图案的材料图案可沉积于基板上。
在一些实施方式中，载体主体21可设有开口22，如图1中示意性描绘的。掩模装置可被支撑于载体主体21的边缘23上并且可跨开口22延伸，载体主体21的边缘23围绕开口22。换言之，相邻于开口22的载体主体21的边缘23可支撑掩模装置于载体上。
磁体布置30可设于载体主体21的边缘23处，载体主体21的边缘23围绕开口22。具体地，磁体布置30可整合于相邻于开口22的载体主体21中。因此，被支撑于载体主体21的边缘23上的掩模装置的边缘可经由磁体布置30而被吸引朝向载体主体21。
在一些实施方式中，掩模装置可包括掩模和掩模框架。掩模框架可稳定掩模，所述掩模一般是精密部件。举例来说，掩模框架可以框的形式围绕掩模。掩模可永久地固定于掩模框架，例如通过焊接，或者掩模可以可释放地固定于掩模框架。掩模的周围边缘可固定于掩模框架。
在掩模可在掩模装置被保持于载体20处时跨开口22延伸的同时，掩模装置的掩模框架可被支撑于载体主体21的边缘23上，载体主体21的边缘23围绕开口22。
掩模可包括多个开口，所述开口形成于图案中并且经构造以通过带掩模的沉积工艺沉积对应的材料图案于基板上。在沉积期间，掩模可布置于基板前方的近距离处或直接地接触基板的前表面。举例来说，掩模可以是精细金属掩模(fine metal mask，FMM)，具有多个开口，例如100,000个开口或更多。举例来说，有机像素的图案可沉积于基板上。其他类型的掩模是可行的，举例为边缘排除掩模(edge exclusion masks)。掩模装置可经构造以用于带掩模的蒸发工艺，其中材料图案通过蒸发形成于基板上。在一些实施方式中，蒸发的材料可包括有机化合物。举例来说，可制造OLED装置。
在一些实施方式中，掩模装置可至少部分地以金属制造，例如以具有小的热膨胀系数的金属制造，诸如铟钢(invar)。掩模框架可包括磁性材料，使得掩模框架可被磁力吸引至载体20。掩模还可替代地或另外地包括磁性材料，使得掩模可例如利用磁性吸附装置在沉积期间被朝向基板磁性地吸引。
掩模装置可具有0.5m2或更大，特别是1m2或更大的面积。举例来说，掩模装置的高度可以是0.5m或更大，特别是1m或更大，并且/或者掩模装置的宽度可以是0.5m或更大，特别是1m或更大。掩模装置的厚度可以是1cm或更小，其中掩模框架可比掩模厚。因此，在一些实施方式中，载体20的开口22可具有0.5m2或更大，特别是1m2或更大的面积。具体地，载体20的开口22可略微地小于掩模装置，使得掩模框架可被支撑于围绕开口22的载体主体的边缘23上。
图2是根据本文所述实施方式的附接掩模装置10于载体20的方法的连续阶段(a)、(b)、(c)的示意性图解。载体20可类似于图1中所示的载体，使得可参照上述说明，而不于此重复。
载体20包括载体主体21，所述载体主体具有保持表面25。磁体布置30设于载体主体21处并且经构造以用于朝向载体主体21的保持表面25吸引掩模装置10。
在图2的阶段(a)中，掩模装置10朝向载体20的保持表面25移动。
在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，磁体布置30可以是在吸附状态I和释放状态II之间可切换的。在释放状态II中，磁体布置可在保持表面25处不产生外部磁场或可产生小的外部磁场。在吸附状态I中，磁体布置30可在保持表面处产生强的外部磁场。换句话说，释放状态II中的在保持表面处的第二外部磁场可小于吸附状态I中的在保持表面处的第一外部磁场。
在图2的阶段(a)中，磁体布置30设于释放状态II中，在释放状态II中，磁体布置可在保持表面25处不产生外部磁场或仅产生小的外部磁场。因此，掩模装置10不被朝向保持表面25吸引。
在图2的阶段(b)中，掩模装置10已经移动而接触载体20。磁体布置30仍在释放状态II中，在释放状态II中，掩模装置10不通过磁体布置的磁力被保持于保持表面。
在图2的阶段(c)中，磁体布置30已经切换成吸附状态I。在吸附状态I中，由磁体布置30产生的磁场保持掩模装置10于载体20的保持表面处。载体20可接着与掩模装置10一起在真空系统中被沿着传送路径传送。
类似地，通过将磁体布置30从吸附状态I切换至释放状态II，掩模装置10可从载体20分离，在释放状态II中，在保持表面处没有外部磁场产生或仅有小的外部磁场产生，如图2的阶段(b)中所示。可接着从载体20移除掩模装置10。
通过改变磁体布置30的一个或多个第一永磁体的磁化的方向，例如通过提供至磁体布置的磁体装置的电脉冲，磁体布置30可在吸附状态I和释放状态II之间切换。具体地，一个或多个第一永磁体的极性可通过送至磁体装置的电脉冲反转。
在一些实施方式中，载体20包括电源，例如电池，用于产生电脉冲来改变一个或多个第一永磁体的磁化。在其他实施方式中，载体可不包括用于磁体布置的电源。可减小载体的重量。
在一些实施方式中，载体20可包括第一电触点41，所述第一电触点电性地连接于磁体布置30。第一电触点41可接触第二电触点42，所述第二电触点连接于电源45。电源45可以是外部电源，不附接于或不整合于载体20中。电源45可产生电脉冲，例如电流脉冲，所述电脉冲可适用于改变一个或多个第一永磁体的磁化。举例来说，电源45的输出端可电性地连接于第二电触点42，如图2的阶段(c)中所示。第二电触点42可接触载体的第一电触点41，以在磁体布置30的吸附状态I和释放状态II之间切换。在切换之后，第二电触点42可从第一电触点41移除，并且载体20可被传送离开电源45。
具体地，载体20的第一电触点41可在载体的表面暴露，诸如以在载体位于用于附接或分离掩模装置10的位置中时经由第二电触点42可容易地连接于电源45。在一些实施方式中，第一电触点41可布置于载体主体21的保持表面25处。诸如在载体主体21中延伸的线的电连接件可连接于第一电触点41和磁体布置的磁体装置之间。因此，磁体装置的绕组(winding)可设有经由第一电触点41的电流脉冲。
根据本文所述其他方面，说明了用于在基板上的带掩模的沉积的掩模装置11，其中掩模装置11包括电永磁体布置31。根据本文所述实施方式的掩模装置11示意性示出于图3中。
举例来说，电永磁体布置31可附接于或整合于掩模装置11的掩模框架中。当掩模装置11包括电永磁体布置31时，附接掩模装置和从保持表面分离掩模装置可通过利用电脉冲启动掩模装置的电永磁体布置31而是容易地可行的。掩模装置11可具有电触点，用于提供电永磁体布置31电脉冲来进行切换。
可简化和加快掩模处理，因为掩模装置可容易地附接于各种磁性表面和从各种磁性表面分离，例如用于传送、沉积和/或存储。
图4A是在释放状态II中的根据本文所述实施方式的用于载体的磁体布置30的示意图。图4B是在吸附状态I中的图4A的磁体布置30的示意图，在吸附状态I中，例如为掩模装置10的装置由磁体布置30保持。根据本文所述任何实施方式，磁体布置30可整合于载体中。
磁体布置30可被构造成电永磁体布置。电永磁体布置包括一个或多个第一永磁体32、一个或多个第二永磁体34和磁体装置36。
如本文所使用的电永磁体布置(electropermanent magnet arrangement)(或“EPM”)可理解为某种磁体布置，其中，由永磁体产生的磁场可通过电脉冲改变，特别是通过磁体装置的绕组中的电流脉冲。具体地，磁场可在提供保持表面25的磁体布置的一侧上开启或关闭。电永磁体可基于双磁体原理(double magnet principle)运作。一个或多个第一永磁体32可由“软”或“半硬”磁材料组成，也就是具有低矫顽磁力的材料。一个或多个第二永磁体34可由“硬”磁材料组成，也就是具有较高矫顽磁力的材料。第一永磁体32的磁化的方向可通过提供至磁体装置的电脉冲改变。作为示例，一个或多个第一永磁体32的极性可通过电脉冲而为可反转的。一个或多个第二永磁体34的磁化的方向可因各自材料的高矫顽磁力维持恒定。
一个或多个第一永磁体的极性和一个或多个第二永磁体的极性是磁极性，也就是磁南极和磁北极。
根据一些实施方式，改变一个或多个第一永磁体的磁化的电脉冲的持续时间可以是0.1秒或更多，特别是1秒或更多和/或5秒或更少。作为示例，电脉冲的持续时间可在0.1s和10s之间的范围中，特别是在0.5s和5s之间的范围中，并且更特别是在1s和2s之间的范围中。
在一些实施方式中，磁体装置36可包括绕组35，例如线绕组或螺线管，至少部分地围绕一个或多个第一永磁体32而设。通过供应电脉冲通过绕组35，产生在一个或多个第一永磁体32的位置处的局部磁场，而改变一个或多个第一永磁体32的磁化。具体地，通过馈送电流脉冲通过磁体装置36的绕组35，可反转一个或多个第一永磁体32的极性。
在一些实施方式中，提供多个第一永磁体32，其中第一永磁体32至少部分地由磁体装置36的绕组35围绕。举例来说，在图4A的实施方式中，描绘两个第一永磁体32，其中线绕组绕着两个第一永磁体32中的每一个延伸。多于两个的第一永磁体可彼此相邻布置。在一些实施方式中，朝向保持表面25的两个相邻的第一永磁体的极性可分别为相反的极性。因此，磁场线可形成一个或多个回路(loop)，其中各回路在相反方向中贯穿相邻的第一永磁体。
在一些实施方式中，提供多个第二永磁体34。举例来说，在图4A的实施方式中，描绘三个第二永磁体34。可提供两个、三个或更多个第二永磁体，例如为一个接着另一个的列配置。第二永磁体可布置而使得相邻的第二永磁体的相反极性的极可朝向彼此。因此，磁场线不线性延伸通过第二永磁体的列，但多个单独的回路可因彼此面对的相反极而形成。
在一些实施方式中，一个或多个第一永磁体32可布置于第一平面中，一个或多个第二永磁体34可布置于第二平面中。第二平面可比第一平面更靠近保持表面25。因此，一个或多个第二永磁体34可比一个或多个第一永磁体32更靠近保持表面25而布置。
在一些实施方式中，一个或多个第一永磁体32可具有第一定向，并且一个或多个第二永磁体34可具有第二定向，第二定向不同于第一定向。具体地，第一定向和第二定向可垂直。举例来说，一个或多个第一永磁体32可定向于水平方向或平面中，一个或多个第二永磁体34可定向于竖直方向或平面中。
在一些实施方式中，由第二永磁体34产生的磁场可具有第一主定向X1，所述第一主定向可基本上平行于保持表面25。由第一永磁体32产生的磁场可具有第二主定向X2，所述第二主定向可基本上垂直于保持表面25。因此，通过反转第一永磁体32的极性，生成的总磁场可改变成垂直于保持表面的方向中，也就是朝向载体主体的内部或朝向载体主体的外部。通过将磁体布置从图4A的释放状态II切换至图4B的吸附状态I，生成的总磁场可转移至保持表面25的外部，以穿透至待附接的装置中。具体地，在吸附状态I中，一个或多个第一永磁体和一个或多个第二永磁体的相反极可面对彼此，使得可朝向布置待附接的装置的载体的外部环境推近(urged)磁场线。
从载体穿透至掩模装置10中的外部磁场37示意性描绘于图4B中。外部磁场37留在掩模装置10中，直到通过电脉冲反转第一永磁体32的极性。可通过提供电脉冲至磁体装置36释放已吸附的掩模装置。在电力故障的情况下也能获得掩模装置的可靠的附接，因为掩模装置是由永磁体产生的磁力保持的。在吸附状态I中，可没有用于维持吸附状态的外部电力。可提供双稳态磁体布置，所述双稳态磁体布置在切换之后维持释放状态II或吸附状态I。在一些实施方式中，切换可自动地执行。
在释放状态II中，磁体布置30产生的内部磁场38示意性描绘于图4A中。
可提供诸如钢芯(steel core)的芯(core)39而用于增加磁场强度，例如分别在相邻的第二永磁体之间。
在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，一个或多个第一永磁体32包括软或半硬磁材料，并且/或者一个或多个第二永磁体34包括硬磁材料。举例来说，一个或多个第一永磁体32可包括AlNiCo并且/或者一个或多个第二永磁体34可包括钕(neodymium)。具体地，一个或多个第一永磁体32可以是AlNiCo-磁体，并且/或者一个或多个第二永磁体34可以是钕-磁体。可使用具有低和高矫顽磁力的其他磁体。举例来说，硬磁材料可具有1,000kA/m或更大，特别是10,000kA/m或更大的矫顽磁力，并且/或者软磁材料可具有1,000kA/m或更小，特别是100kA/m或更小的矫顽磁力。
图5示出根据本文所述实施方式的操作真空系统200的方法的连续阶段(a)、(b)、(c)。真空系统200可包括一个或多个真空腔室，例如一个或多个沉积腔室、一个或多个路由(routing)腔室、一个或多个过渡腔室、掩模处理腔室和/或其他真空腔室。
真空系统200包括载体传送系统，经构造以用于在真空系统200中沿着载体传送路径传送载体20。载体轨道231示意性描绘于图5中，其中载体传送系统可经构造以用于沿着载体轨道231传送载体。
载体20可以是根据本文所述任何实施方式的载体。具体地，载体20可包括本文所述的磁体布置30，特别是电永磁体布置。
在一些实施方式中，掩模装置10或基板可在真空系统的外侧例如在大气压力下附接或从载体20分离。举例来说，通过向载体的磁体布置30供应电脉冲，磁体布置可在释放状态和吸附状态之间切换，以用于附接掩模装置或基板至载体或从载体分离掩模装置或基板。
在一些实施方式中，掩模装置10或基板可在真空系统200中附接或从载体分离，特别是在低于大气压的压力下，例如在10mbar或更小的背景压力(background pressure)下。经构造以附接掩模装置10或基板至载体20或者从所述载体分离所述掩模装置或基板的移交组件220可布置于真空系统200的真空腔室205中，例如在掩模处理腔室中。
通过控制载体的磁体布置30的状态，移交组件220可经构造以用于附接掩模装置10于载体20。举例来说，移交组件220可向磁体布置30供应电脉冲，以用于从释放状态切换至吸附状态。
通过控制载体的磁体布置30的状态，移交组件220可经构造以用于从载体20分离掩模装置10。举例来说，移交组件220可向磁体布置30供应电脉冲，以用于从吸附状态切换至释放状态。
在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，移交组件220可包括第二电触点241，经构造以用于接触载体20的第一电触点41来启动载体20的磁体布置30。具体地，第一电触点41可在载体的表面暴露，并且第二电触点241可在移交组件220的表面暴露。第一电触点41和第二电触点241可在移交组件220位于用于附接掩模装置10或从载体分离所述掩模装置的位置中时接触。
在一些实施方式，移交组件220可包括电源，用于产生电脉冲来切换磁体布置30的状态。在用于附接掩模装置10或从载体分离所述掩模装置的位置中，电源的输出端可接触载体的第一电触点41。在状态切换之后，载体可例如沿着载体轨道231从电源移动离开。
在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，移交组件220可包括第二磁体布置230，特别是第二电永磁体布置，经构造以保持掩模装置10或基板于移交组件220的保持部分221处。
举例来说，当利用载体20的磁体布置30从载体分离掩模装置10时，掩模装置可利用移交组件的第二磁体布置230附接于移交组件220的保持部分221。此外，当利用载体的磁体布置30附接掩模装置10于载体时，掩模装置可利用第二磁体布置230从移交组件220的保持部分221分离。
具体地，移交组件220可包括电源，用于控制载体的磁体布置30的状态和/或移交组件的第二磁体布置230的状态。可简化和加快掩模处理。此外，在真空下附接掩模装置和从载体分离掩模装置可自动化。
在一些实施方式中，第二磁体布置230可以是电永磁体，如图4A中所示。或者，第二磁体布置可包括电磁体，用于通过由电磁体产生的磁力保持掩模装置于移交组件处。其他夹取(gripping)布置是可行的，举例为机械夹取布置。
如图5的阶段(a)中所示，掩模装置10可设于真空系统200中，并且掩模装置10由载体20以非水平定向V保持，特别是以基本上竖直的定向保持。可在掩模装置10被保持于载体20处时在真空系统200的真空腔室之间传送掩模装置10。在一些实施方式中，掩模装置10可以是例如为了清洁或更换而将从真空系统卸载的已使用的掩模装置。举例来说，掩模装置可已经用于在沉积腔室中于基板上的沉积，并且可沿着传送路径从沉积腔室传送至真空腔室205。
根据本文所述的实施方式，掩模装置10在真空下在真空系统200中从载体20分离。从载体20分离掩模装置10示意性描绘于图5的阶段(b)中。
可提供具有保持部分221的移交组件220而用于在真空下从载体20分离掩模装置10。移交组件220可包括机械手装置，诸如机械臂。移交组件220可经构造以用于释放掩模装置10与载体20之间的磁性连接。在传送期间，掩模装置可通过磁力保持于载体处，所述磁力由载体的磁体布置30产生。移交组件220可经构造以用于停用磁体布置30的夹力和用于利用自身的夹力夹取掩模装置。
在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，当掩模装置10由载体20以非水平定向V保持，特别是以基本上竖直的定向保持时，掩模装置10从载体20分离。举例来说，当掩模装置10处于基本上竖直的定向中时，掩模装置10从载体20移交至移交组件220的保持部分221。载体的定向可因而在传送和掩模分离期间仍维持基本上恒定。
在从载体20分离掩模装置10之后，掩模装置10可从真空系统200卸载。
举例来说，如图5的阶段(c)中所示，卸载可包括沿着掩模卸载通道移动掩模装置10离开真空系统200，掩模卸载通道可延伸通过真空系统的壁。在一些实施方式中，掩模装置10可移动通过可关闭开口202，所述可关闭开口设于真空腔室205的侧壁中。掩模装置10可从真空系统经由装载锁定腔室(未示出于图5中)卸载。从真空腔室经由装载锁定腔室卸载掩模装置10可以是有利的，因为无需灌注(flood)真空腔室205。而是，灌注装载锁定腔室可以是足够的。移交组件220可放置已分离的掩模装置至掩模匣(mask magazine)中，掩模匣可设于装载锁定腔室中。在真空腔室可仍处于低于大气压的压力的同时，可关闭开口202可在掩模装置布置于装载锁定腔室中时关闭，并且可灌注装载锁定腔室。于是，掩模装置10可例如通过举升装置被取出装载锁定腔室。
掩模装置10可在真空系统200中从载体20分离。因此，可仅将掩模装置10带离真空系统200，而载体20可留在真空系统200中。
在一些实施方式中，当掩模装置10处于不同于非水平定向V的第二定向H中时，掩模装置10移动离开真空系统200。在一些实施方式中，第二定向H可以是大体上水平的定向。举例来说，当掩模装置处于基本上水平的定向中时，掩模装置10可平移通过可关闭开口202而离开真空腔室205。本文使用的“基本上水平的定向”可理解为某个定向，其中掩模装置的主表面和水平面之间的角度是30°或更小，特别是20°或更小，更特别是10°或更小，或者其中掩模装置准确水平地(+/-1°)布置。
如图5的阶段(c)中所示意性描绘，当掩模装置10以基本上水平的定向布置时，掩模装置10可沿着基本上线性的传送路径移动离开真空腔室205，基本上线性的传送路径可以是水平路径。举例来说，移交组件220可经构造以用于通过可关闭开口202的保持部分221的移动，特别是平移移动。
在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，在掩模装置10从真空系统200卸载之前，掩模装置10可从非水平定向V旋转至第二定向H。举例来说，掩模装置可以基本上竖直的定向从载体20分离，可接着从基本上竖直的定向旋转至第二定向H，并且可接着在掩模装置处于第二定向H中时从真空系统卸载。可加快掩模更换。
移交组件220可经构造以用于附接掩模装置10于载体20，用于从载体20分离掩模装置，用于在非水平定向和第二定向之间旋转掩模装置，以及用于沿着线性移动路径移动掩模装置。在一些实施方式中，移交组件220包括机械手装置，诸如机械臂，所述机械手装置经构造以夹取掩模装置、绕着旋转轴旋转(或摆动)已夹取的掩模装置和线性平移掩模装置。
在一些实施方式中，移交组件220可利用第二磁体布置230夹取和释放掩模装置10，所述第二磁体布置可以是电永磁体布置，如图4A中所示。
阶段(a)、(b)、(c)可以相反顺序执行来装载掩模装置10至真空腔室205中以及附接掩模装置10至载体20。
图6是根据本文所述实施方式的真空系统400的示意性俯视图。真空系统可经构造以用于例如通过蒸发来沉积一个或多个材料于基板上。
真空系统400包括真空腔室405、至少一个沉积腔室406和载体传送系统，所述载体传送系统经构造以用于以非水平定向V在真空腔室405和至少一个沉积腔室406之间传送载体20。
真空腔室405可包括第一掩模处理区域401和第二掩模处理区域402，第一掩模处理区域401具有第一移交组件421，所述第一移交组件经构造以用于处理待使用的掩模装置411，第二掩模处理区域402具有第二移交组件422，所述第二移交组件经构造以用于处理已使用的掩模装置412。
本文所使用的“待使用的掩模装置”可理解为将传送到至少一个沉积腔室中来用于在基板上的带掩模的沉积的掩模装置。在一些实施方式中，待使用的掩模装置可以是新的掩模装置、已清洁的掩模装置或已经历经维修(service)或维护的掩模装置。
本文所使用的“已使用的掩模装置”可理解为在沉积腔室中已经用于带掩模的沉积的掩模装置。已使用的掩模装置将被传送离开沉积腔室，例如进行清洁或维护。举例来说，已使用的掩模装置将从真空系统卸载，例如在大气压力下进行清洁。通过使用用于在一个或多个基板上的带掩模的沉积的掩模装置，待使用的掩模装置成为已使用的掩模装置。一般来说，掩模装置用于在十个或更多个基板上的带掩模的沉积，届时掩模装置可进行清洁。在清洁之后，掩模装置可再度装载至真空系统中来用于带掩模的沉积。
第二掩模处理区域402和第一掩模处理区域401可对应于真空腔室405的不同区段，这些不同区段可彼此相邻或可彼此分隔。举例来说，第一掩模处理区域401和第二掩模处理区域402可以是真空腔室的相对的部分。在一些实施方式中，第一掩模处理区域401和第二掩模处理区域402位于载体传送路径的相对侧上，所述载体传送路径经构造以用于传送载体20。举例来说，如图6中所示意性描绘，第一掩模处理区域401可位于第一轨道和第二轨道的第一侧上，并且第二掩模处理区域402可位于第一轨道和第二轨道的相对侧上。
根据本文所述的一些实施方式，待使用的掩模装置411可独立于已使用的掩模装置412而进行处理，例如附接、分离、装载、卸载、储存、移动、旋转和/或平移。可减少或避免已清洁的掩模装置的污染。
掩模装载通道可延伸至第一掩模处理区域401，并且可经构造以用于例如经由第一装载锁定腔室403装载待使用的掩模装置411至真空系统400中。掩模卸载通道可从第二掩模处理区域402延伸，并且可经构造以用于例如经由第二装载锁定腔室404从真空系统400卸载已使用的掩模装置412。在一些实施方式中，掩模装载通道经由第一装载锁定腔室403延伸至第一掩模处理区域401中。第一可关闭开口可设于第一掩模处理区域401和第一装载锁定腔室403之间。掩模卸载通道可从第二掩模处理区域402经由第二装载锁定腔室404延伸。第二可关闭开口可设于第二掩模处理区域402和第二装载锁定腔室404之间。
第一装载锁定腔室403和第二装载锁定腔室404可在真空腔室405的两个相对侧上相邻于真空腔室405而设。
在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，第一移交组件421可经构造以用于附接待使用的掩模装置411于载体20。举例来说，第一移交组件421可类似于图5中所示的移交组件220，使得可参照上述说明而不于此重复。第二移交组件422可经构造以用于从载体20分离已使用的掩模装置412。第二移交组件422可类似于图5中所示的移交组件220，使得可参照上述说明而不于此重复。
真空系统中载体运输的复杂度可通过提供载体传送系统而减小，载体传送系统包括第一轨道431，用于从第一掩模处理区域401导引保持待使用的掩模装置411的载体20朝向至少一个沉积腔室406，并且/或者包括第二轨道432，用于从至少一个沉积腔室406导引保持已使用的掩模装置412的载体20至第二掩模处理区域402。
在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，第一轨道431基本上平行于第二轨道432延伸通过真空腔室405。第一移交组件和第二移交组件可设于真空腔室405的相对的部分中，使得第一移交组件可处理沿着第一轨道431传送的掩模装置，并且第二移交组件422可处理沿着第二轨道432传送的掩模装置。举例来说，第一轨道431可包括附接位置。载体停止于示出于图6中的附接位置中，并且掩模装置在载体仍位于附接位置中时附接于载体。第二轨道432可包括分离位置。载体停止于示出于图6中的分离位置中，并且掩模装置在载体仍位于分离位置中时从载体分离。
在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，真空系统400可进一步包括基板传送系统，所述基板传送系统经构造以用于在真空系统中沿着基板传送路径传送基板。具体地，基板传送路径可延伸通过真空腔室405。基板可沿着基板传送路径传送通过真空腔室405，例如从布置在真空腔室405的第一侧上的第一沉积腔室传送至布置在真空腔室的第二侧上的第二沉积腔室。
可提供包括电永磁体组件(类似于图4A中所示的电永磁体组件)的用于保持基板的载体。
真空腔室405可布置于真空系统400的主传送路径Z中，所述主传送路径Z在主传送方向(例如图6中的上下方向)中延伸。用于传送基板的基板轨道和用于传送掩模的掩模轨道可在真空系统400的主传送方向中通过真空腔室405。通过插入真空腔室405于真空系统的主传送路径Z中，真空腔室405可用于处理在两个或更多个沉积腔室中使用的掩模装置，特别是处理在三个或更多个沉积腔室中使用的掩模装置，更特别是处理在四个或更多个沉积腔室中使用的掩模装置。在一些实施方式中，从真空腔室供应有掩模装置的至少两个沉积腔室布置于真空腔室的不同侧。从真空腔室供应有掩模装置的至少两个沉积腔室替代地或另外地布置于真空腔室的相同侧上。在后一种情况中，可提供路由模块408而用于路由掩模装置至正确的沉积腔室中。
在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，真空系统的主传送路径Z包括四个或更多个轨道。可提供另外的轨道。轨道可在真空系统的主传送方向中平行于彼此延伸。在一些实施方式中，主传送路径Z的所述的四个或更多个轨道可延伸通过真空腔室405，举例为基本上平行于彼此延伸。图6中仅描绘两个轨道。
在一些实施方式中，蒸发源410可设于至少一个沉积腔室406中，用于材料在基板上的带掩模的沉积。然而，本公开内容不限于具有蒸发源的真空系统。举例来说，化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)系统、物理气相沉积(physical vapordeposition，PVD)系统(例如溅射系统)和/或蒸发系统经发展以在沉积腔室中涂覆例如为薄玻璃基板的基板而例如用于显示器应用。在一般的真空系统中，基板可由载体保持，并且载体可通过载体传送系统传送通过真空腔室。载体可通过载体传送系统移动，使得基板的主表面的至少一部分朝向涂覆装置暴露。涂覆装置例如为溅射装置或蒸发源。当基板可位于蒸发源410前方，所述蒸发源可以预定速度移动经过基板时，基板的主表面可涂覆有薄涂覆层。或者，基板可以预定速度传送经过涂覆装置。
基板可以是非柔性基板，例如晶片、诸如蓝宝石或类似物的透明水晶片、玻璃基板或陶瓷板。然而，本公开内容不限于此，并且术语基板还可包含柔性基板，诸如卷材(web)或箔，例如金属箔或塑料箔。
在一些实施方式中，基板可以是大面积基板。大面积基板可具有0.5m2或更大的表面积。特别地，大面积基板可用于显示器制造并且可以是玻璃或塑料基板。举例来说，本文所述的基板应包含一般用于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、等离子体显示面板(Plasma Display Panel，PDP)和类似物的基板。举例来说，大面积基板可具有主表面，所述主表面具有1m2或更大的面积。在一些实施方式中，大面积基板可以是第4.5代、第5代或更高代。第4.5代对应于约0.67m2的基板(0.73m×0.92m)，第5代对应于约1.4m2的基板(1.1m×1.3m)。大面积基板可进一步是第7.5代、第8.5代或甚至是第10代。第7.5代对应于约4.29m2的基板(1.95m×2.2m)、第8.5代对应于约5.7m2的基板(2.2m×2.5m)、第10代对应于约8.7m2的基板(2.85m×3.05m)。甚至诸如第11代和第12代的更高代和对应的基板面积可以类似的方式实现。在一些应用中，具有低至数cm2的(举例为2cm×4cm)表面积和/或各种个别的形状的较小尺寸基板的阵列可位于单个基板支撑件上。在一些实施方式中，掩模装置可大于基板，以在沉积期间与基板完全重叠。
在一些应用中，垂直于基板的主表面的方向中的基板的厚度可以是1mm或更小，例如从0.1mm至1mm，特别是从0.3mm至0.6mm，例如0.5mm。甚至是更薄的基板是可行的。
根据本文所述的另一方面，提出操作真空系统的方法。所述方法包括当掩模装置10或基板通过由磁体布置30产生的磁力保持于载体20处，特别是通过如本文所述的电永磁体布置产生的磁力保持于载体20处时，在真空系统中沿着载体传送路径传送载体20。在一些实施方式中，掩模装置10以非水平定向由载体保持并且传送，特别是以基本上竖直的定向由载体保持并且传送。
磁体布置30可以是如本文所述的电永磁体布置，使得可参照上述说明，而不于此重复。
所述方法可进一步包括：通过改变磁体布置30的一个或多个第一永磁体的磁化，附接掩模装置10或基板于载体20的保持表面25或者从载体20的保持表面25分离掩模装置10或基板。具体地，通过向磁体布置的磁体装置供应电脉冲，可反转一个或多个第一永磁体的极性。
掩模装置可在载体的保持表面和移交组件的保持部分之间移交。在一些实施方式中，磁体布置附接于或整合于载体的载体主体中。
在一些实施方式中，通过移交组件220(移交组件220例如从移交组件的电源供应电脉冲给磁体布置)，掩模装置10或基板可在真空系统中附接于载体20。类似地，通过移交组件220(移交组件220供应电脉冲给磁体布置)，掩模装置10或基板可在真空系统中从载体20分离。
移交组件220可利用第二磁体布置夹取和释放掩模装置，特别是利用第二电永磁体布置夹取和释放掩模装置。
图7是图解操作真空系统的方法的流程图。
在方框610中，待使用的掩模装置10装载至具有移交组件的真空腔室中。掩模装置可通过第二磁体布置230保持于移交组件的保持部分处，第二磁体布置230可设于移交组件的保持部分处。第二磁体布置230可以是电永磁体布置。
在方框620中，当第二磁体布置230处于吸附状态中时，掩模装置10通过移交组件在真空腔室中朝向载体20移动。掩模装置移动至载体的保持表面。
在方框630中，掩模装置附接于载体20。移交组件的第二磁体布置230切换至释放状态，并且载体的磁体布置30切换成吸附状态。
在方框640中，当掩模装置保持于载体的保持表面处时，载体在真空系统中沿着载体传送路径移动而例如进入沉积腔室中。
图8是图解操作真空系统的方法的流程图。
在方框710中，当掩模装置保持于载体的保持表面处，特别是通过如本文所述的由磁体布置30产生的磁力保持于载体的保持表面处时，载体在真空系统中例如从沉积腔室沿着载体传送路径移动至另一真空腔室。
在方框720中，掩模装置通过移交组件从载体20分离。例如通过供应个别的电脉冲至磁体布置，载体的磁体布置30切换至释放状态，并且移交组件的第二磁体布置230切换至吸附状态。
在方框730中，当移交组件的第二磁体布置230仍处于吸附状态中时，掩模装置10通过移交组件从载体移除。
在方框740中，掩模装置10通过移交组件从真空腔室卸载。举例来说，掩模装置旋转至基本上水平的定向并且平移通过在真空腔室的壁中的开口。例如通过切换至第二磁体布置230的释放状态，掩模可存储于装载锁定腔室中的掩模匣中。
虽然前述内容针对本公开内容的实施方式，在不脱离本公开内容的基本范围的情况下，可设计本公开内容的其他和进一步的实施方式，本公开内容的保护范围由随附的权利要求书确定。

Claims (14)

1.一种载体(20)，用于在真空系统中使用，所述载体包括：
载体主体；和
电永磁体布置(30)，所述电永磁体布置(30)附接于或整合于所述载体主体(21)并且包括：
一个或多个第一永磁体(32)；
一个或多个第二永磁体(34)；和
磁体装置(36)，经构造以改变所述一个或多个第一永磁体的磁化；
其中所述电永磁体布置(30)经构造而以非水平定向保持掩模装置(10)于所述载体主体(21)的保持表面(25)处；并且
其中所述载体主体(21)具有开口(22)，并且所述电永磁体布置(30)设于所述载体主体(21)的边缘(23)处，所述载体主体(21)的所述边缘(23)围绕所述开口(22)，使得所述掩模装置的掩模能够跨所述开口(22)延伸。
2.如权利要求1所述的载体，其中所述一个或多个第一永磁体(32)包括软或半硬磁材料，并且其中所述一个或多个第二永磁体(34)包括硬磁材料。
3.如权利要求1所述的载体，其中所述磁体装置(36)包括绕组(35)，所述绕组(35)至少部分地围绕所述一个或多个第一永磁体(32)设置。
4.如权利要求1所述的载体，其中所述一个或多个第一永磁体(32)的磁化方向是通过提供至所述磁体装置(36)的电脉冲可切换的。
5.如权利要求4所述的载体，其中所述一个或多个第一永磁体(32)的极性是通过所述电脉冲可反转的。
6.如权利要求1所述的载体，其中所述电永磁体布置(30)经构造而以基本上竖直的定向保持所述掩模装置(10)于所述保持表面(25)处。
7.如权利要求1所述的载体，其中所述电永磁体布置(30)是在吸附状态(I)和释放状态(II)之间可切换的；
其中，在所述吸附状态(I)中，所述电永磁体布置(30)在所述保持表面(25)处产生第一外部磁场；并且
其中，在所述释放状态(II)中，所述电永磁体布置(30)在所述保持表面(25)处不产生外部磁场或产生小于所述第一外部磁场的第二外部磁场。
8.如权利要求1至6中任一项所述的载体，进一步包括第一电触点(41)，所述第一电触点电性地连接于所述磁体布置(30)，其中所述第一电触点(41)在所述载体(20)的表面暴露。
9.一种真空系统(200)，包括：
载体传送系统，经构造以用于在所述真空系统(200)中沿着载体传送路径以非水平定向传送如权利要求1所述的载体(20)；和
移交组件(220)，经构造以利用所述电永磁体布置(30)附接掩模装置(10)至所述载体(20)或从所述载体分离所述掩模装置。
10.如权利要求9所述的真空系统，其中所述移交组件(220)包括第二磁体布置(230)，所述第二磁体布置经构造以保持掩模装置(10)于所述移交组件(220)的保持部分(221)处。
11.如权利要求10所述的真空系统，其中所述第二磁体布置(230)是第二电永磁体布置。
12.如权利要求9至11中任一项所述的真空系统，其中所述移交组件(220)包括暴露的第二电触点(241)，所述暴露的第二电触点经构造以用于接触所述载体(20)的暴露的第一电触点(41)来控制所述载体(20)的所述电永磁体布置(30)。
13.一种操作真空系统的方法，包括：
当掩模装置(10)由载体(20)的电永磁体布置(30)产生的磁力以非水平定向保持于所述载体(20)的保持表面(25)处时，在所述真空系统中沿着载体传送路径传送如权利要求1所述的载体(20)，
其中所述载体(20)的载体主体(21)具有开口(22)，并且所述电永磁体布置(30)设于所述载体主体(21)的边缘(23)处，所述载体主体(21)的所述边缘(23)围绕所述开口(22)，使得所述掩模装置的掩模跨所述开口(22)延伸。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括通过改变所述电永磁体布置(30)的一个或多个第一永磁体的磁化，附接所述掩模装置(10)于所述载体(20)的所述保持表面(25)或从所述载体的所述保持表面分离所述掩模装置。
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