CN110199384B - 处理基板的方法及用于保持基板的基板载体 - Google Patents

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Abstract

本文描述了一种处理基板(10)的方法。所述方法包括使用夹持装置(120)将基板(10)吸引到基板载体(100)的支撑表面(102)；将掩模(20)布置在基板(10)的前面；从支撑表面(102)部分地释放基板(10)；以及在基板(10)上沉积材料(105)。根据另一方面，描述了用于在沉积期间保持基板的基板载体(100)。基板载体包括被配置用于将基板(10)朝向基板载体(100)的支撑表面(102)吸引的夹持装置(120)，其中夹持装置(120)被配置用于从所述支撑表面(102)部分地释放基板(10)。

Description

处理基板的方法及用于保持基板的基板载体
技术领域
本公开内容的实施方式涉及处理基板的方法。更具体地，本公开内容涉及在基板被保持在基板载体的支撑表面上时在真空腔室中材料在基板上的沉积。另外的实施方式涉及一种用于保持基板的基板载体，具体地涉及具有夹持组件的基板载体，所述夹持组件被配置用于在真空腔室中将材料沉积在基板上时保持基板。
背景技术
使用有机材料的光电子装置由于多种原因而变得越来越受欢迎。用于制造这种装置的许多材料相对便宜，因此有机光电装置具有超越无机装置的成本优势潜能。有机材料的固有性质，例如有机材料的柔韧性，对于诸如沉积在柔性或非柔性基板上的应用可以是有利的。有机光电装置的示例包括有机发光装置(OLED)、有机光电晶体管、有机光伏电池和有机光电探测器。
对于OLED，有机材料可具有优于常规材料的性能优点。例如，有机发光层发射光的波长可以用合适的掺杂剂容易地调谐。当在所述装置上施加电压时，OLED利用发射光的薄有机膜。OLED正在成为用于诸如平板显示器、照明和背光应用中的越来越受关注的技术。
通常使用机械力将基板以及限定提供在基板上的图案的掩模保持在相应的支撑件上。用于在处理期间保持基板和掩模的常规机械接触可能由于所施加的机械力而导致基板损坏。可以施加机械力以在处理期间将掩模保持在适当位置。常规的机械载体可以将基板保持在边缘处，从而在基板的边缘处产生高度集中的物理接触，以确保充足的夹持力。集中在基板边缘的这种机械接触可能产生接触污染或物理损坏，从而使基板劣化。
较新的处理系统已经引入避免了上述缺点的用于将基板夹持到基板载体的替代机构。例如，通过使用静电力的静电卡盘将基板保持在适当位置。可以减小系统的各部件和基板之间的接触力。
然而，通常需要另外的机制来在沉积期间将掩模保持在基板的前面，这可能会增加处理复杂性并且可能导致掩模和/或基板的定位问题。例如，掩模在基板前方、与基板的距离很近处准确三维定位而不损坏基板可能是非常具有挑战性的。
因此，需要用于在处理系统中牢固且精确地定位掩模和基板、同时降低处理复杂性的方法和设备。
发明内容
鉴于上述，提供了处理基板的方法、用于保持基板的基板载体、以及用于在基板上沉积材料的沉积设备。
根据本公开内容的一个方面，提供了一种处理基板的方法。所述方法包括使用夹持装置将基板吸引到基板载体的支撑表面；将掩模布置在基板的前面；从支撑表面部分地释放基板；以及在基板上沉积材料。
根据本公开的另一方面，提供了用于在沉积期间保持基板的基板载体。基板载体包括夹持装置，所述夹持装置被配置用于朝向基板载体的支撑表面吸引基板；以及第二夹持装置，所述第二夹持装置被配置用于朝向基板载体的支撑表面吸引掩模，其中所述夹持装置被配置用于在沉积期间从支撑表面朝向掩模部分地释放基板。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在基板上沉积材料的沉积设备。所述沉积设备包括在根据本文所述的任何实施方式的沉积期间用于保持基板的基板载体，以及被配置用于将材料沉积在由基板载体保持的基板上的沉积源。
本公开内容的其他方面、优点和特征从描述和附图显而易见。
附图说明
因此，以可以详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可以通过参考实施方式对上述简要概述的本公开内容进行更具体的描述。附图涉及本公开内容的实施方式，并在下面描述：典型实施方式在附图中描绘，并在下面的描述中详述。
图1示意性地示出了根据本文所述的实施方式处理基板的方法的阶段(a)至(d)；
图2是根据本文所述的实施方式的基板载体的示意性截面图；
图3是根据本文所述的实施方式的基板载体的示意性前视图；
图4是根据本文所述的实施方式的基板载体的示意性截面图；
图5是根据本文描述的实施方式的沉积设备的示意图；以及
图6是示出根据本文所述的实施方式的处理基板的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细述及各种实施方式，所述实施方式的一个或多个示例在附图中示出。各实施方式是通过对本发明说明而提供的，并且并非意味着作为限制。例如，作为一个实施方式的一部分示出或描述的特征可以在其他实施方式上使用或与其他实施方式结合使用以产生另一实施方式。本公开内容旨在包括这样的修改和变化。
在附图的以下描述中，相同的附图标记表示相同或类似的部件。通常，仅描述个别实施方式的差异。除非另有规定，一个实施方式中的一部分或方面的描述也适用于另一个实施方式中的对应部分或方面。
图1示意性地示出了根据本文所述的实施方式处理基板10期间的阶段(a)至(d)。
在阶段(a)中，使用夹持装置120将基板10吸引到基板载体100的支撑表面102。在图1中，基板10被示意性地描绘为保持在基板载体100的支撑表面102上的矩形。
在阶段(b)中，将掩模20布置在基板10的前面。掩模可以具有根据要沉积在基板的前表面上的材料图案的开口图案，而基板10的背表面可以与基板载体的支撑表面102直接接触。在一些实施方式中，可以将掩模20固定到掩模框架25，以便使掩模稳定化。
在阶段(c)中，将基板10从支撑表面部分地释放。例如，夹持装置120可以被配置用于从支撑表面102释放基板的一部分。从支撑表面部分地释放基板可以具有以下效果：可以至少部分地减少或去除基板10和掩模20之间的间隙28。
在图1所示的实施方式中，例如通过部分地减小夹持装置120的夹持力或通过部分地停用夹持装置120，将基板的边缘区域12从支撑表面102释放。基板10的边缘区域12可以例如由于重力而从支撑表面脱离，并且可以朝向掩膜20弯曲。在一些实施方式中，可以建立基板与掩模之间的完全接触。例如，基板的前表面的90％或更多，特别地是基板的整个前表面，可以由掩模接触。
在阶段(d)中，将材料105沉积在基板上。基板载体100可以被配置用于在将材料沉积在基板上期间支撑基板10。由于掩模和基板之间的间隙28减小，所以掩模20的遮蔽效应(shadowing effect)可能减少，并且可以提高基板上的沉积材料图案的质量。
在可以与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，基板载体100可用于将基板10运送穿过下文更详细描述的沉积设备的真空腔室。基板载体的细节，例如用于移动基板载体穿过真空腔室的传送装置的细节在图中未示出。例如，可以将其上保持有基板的基板载体移动到真空腔室中，在真空腔室中将材料105沉积在基板上，此后可以将基板载体移出真空腔室。
在可以与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，可以在处理期间将基板10至少暂时地以基本上竖直的取向保持在支撑表面102处。例如，在穿过真空腔室的传送过程中和/或在基板上沉积材料期间，可以将基板保持在基本上竖直的取向。
如本文所用的“基本上竖直”可以被理解为基板的取向，其中基板的主表面和竖直方向(重力矢量)围成在0°与+/-20°之间的角度，特别地在0°与+/-10°或更小之间。基板的取向在沉积期间可以不是(精确地)竖直的，而是相对于竖直轴稍微倾斜，例如倾斜0°与-5°之间的倾斜角。负角度指的是其中基板稍微面向下的取向。相对于竖直方向的偏离可能是有益的，因为具有相对于竖直方向的某种偏离的基板取向可以产生更稳定的基板沉积过程，或者面向下的基板取向可适用于减小沉积期间基板上的颗粒。然而，(精确地)竖直取向(相对于竖直方向在-1°和+1°之间)也是可能的。
因此，基板载体100的支撑表面102也可以在基板处理期间至少暂时基本上竖直地取向(+/-20°)。以基本上竖直的取向保持大面积基板是具有挑战性的，因为基板可能由于基板的重量而弯曲、在夹持装置120的夹持力不足的情况下基板可能从支撑表面滑下、和/或基板可能相对于可布置在基板前面的掩模20移动。
在一些实施方式中，基板可以在处理期间至少暂时地保持基本上水平的取向，例如在面向下的位置中。例如，基板可以被面向下地保持在基本上水平的支撑表面上。基板的面向下位置可能是有益的，以便将基板表面上的颗粒吸收保持在最小。
在一些实施方式中，基板载体100可以是可移动的，例如在竖直取向和非竖直取向(例如为水平取向)之间可枢转的，和/或反之亦然。例如，基板可以以非竖直取向放置在支撑表面102上并被吸引到所述支撑表面102，随后可以例如使用摆动模块将具有被吸引的基板的基板载体100移动(例如旋转)到基本上竖直的方向，并且可以将基板以基本上竖直的取向传送和/或进一步处理。
在处理之后，可以例如在摆动模块中将基板从基本上竖直的取向移动至非竖直取向(例如基本上水平的取向)。此后，可以将基板以非竖直取向从支撑表面释放并去除。
在传送和/或处理期间基板10可以由基板载体100保持。例如，在沉积期间、在传送基板穿过真空处理系统期间和/或在加载到一个或多个真空腔室中和从所述一个或多个真空腔室卸载期间，基板可以由基板载体保持。
当基板保持在基板载体上时，可以在基板上沉积一个或多个薄层。例如，可以将例如包含至少一种有机材料的层的堆叠沉积在基板上，例如通过蒸发。
根据本公开内容的实施方式，具有一个或多个传送装置的排队式或分批式处理系统可以用于沿着传送路径传送一个或多个基板载体以及相应的基板。在一些实施方式中，传送装置可以被提供为用于将基板载体保持在悬挂状态的磁悬浮系统。任选地，排队式处理系统可以使用配置用于在传送方向上沿传送路径移动或输送基板载体的磁力驱动系统。磁力驱动系统可以包括在磁悬浮系统中，或者可以作为单独的实体提供。
在一些实施方式中，可以提供机械传送系统。传送系统可以包括用于在传送方向上传送基板载体的辊，其中可以提供用于旋转辊的驱动。机械传送系统可易于实施、坚固、耐用并且便于维护。
在一些实施方式中，在将涂层材料沉积在基板上期间，可将基板10保持在基板载体100的支撑表面102上。例如，化学气相沉积(CVD)系统、物理气相沉积(PVD)系统(例如溅射系统)和/或蒸发系统被开发用以在真空腔室中涂覆基板(例如薄玻璃基板)，例如以用于显示器应用。在典型的真空处理系统中，每个基板可以由基板载体保持，并且基板载体可以由相应的传送装置传送穿过真空处理腔室。基板载体可以由传送装置移动，使得基板的主表面的至少一部分暴露朝向沉积源，例如溅射装置或蒸发器装置。在基板可位于可以以预定速度移动经过基板的沉积源的前面时，可以用薄材料图案涂覆基板的主表面。或者，可以以预定速度将基板传送通过沉积源。
基板10可以是非柔性基板，例如晶片、透明晶体的切片(例如蓝宝石或类似物)、玻璃基板或陶瓷板。然而，本公开内容不限于此，并且术语基板还可以涵盖柔性基板，例如卷材或箔，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。大面积基板可以具有0.5m2或更大的表面积。具体地说，大面积基板可以用于显示器制造，并且是玻璃或塑料基板。例如，如本文所述的基板将涵盖通常用于LCD(液晶显示器)、PDP(等离子体显示面板)等的基板。例如，大面积基板可以具有面积为1m2或更大的主表面。在一些实施方式中，大面积基板可以是对应于约0.67m2的基板(0.73m×0.92m)的GEN 4.5、对应于约1.4m2的基板(1.1m×1.3m)的GEN5，或更大的基板。大面积基板还可以是对应于约4.29m2的基板(1.95m×22.2m)的GEN 7.5、对应于约5.7m2的基板(2.2m×2.5m)的GEN 8.5、或者甚至对应于约8.7m2的基板(2.85m×3.05m)的GEN 10。可以类似地实现甚至更大的代数(诸如GEN 11和GEN 12)以及相应的基板面积。在一些实施方式中，具有低至几平方厘米(例如，2cm×4cm)的表面积的较小尺寸基板的阵列和/或各种个别的形状可以定位在单个基板载体上。
在一些实施方式中，在垂直于基板的主表面的方向上的基板厚度可以为1mm或更小，例如从0.1mm至1mm，特别地从0.3mm至0.8mm，例如0.7mm。甚至更薄的基板也是可能的。处理厚度为0.5mm或更小的薄基板可能是具有挑战性的。
可能是有益的是，考虑到良好涂层结果而将基板保持在基板载体100的支撑表面102处，以便避免基板和/或掩模在沉积期间的移动。随着基板尺寸不断增加和涂层结构不断减小，基板在支撑表面上以及相对于掩模的精确定位、以及掩模相对于基板的精确定位变得越来越具有挑战性。
在可以与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，使用静电卡盘将基板吸引到支撑表面102，所述静电卡盘可以布置在基板载体100的载体主体101中。换句话说，被配置用于将基板朝向支撑表面102吸引的夹持装置120可以是被配置用于通过静电力吸引基板10的静电卡盘。通过使用静电卡盘将基板吸引到支撑表面，可以将基板可靠且准确地定位在基板载体上。静电卡盘可以集成在基板载体的载体主体101中。
静电卡盘也可以在本文中称为“电子卡盘(e-chuck)”。基板可以由可以用静电力朝向支撑表面牵拉的材料制成，使得基板可以与支撑表面直接接触。还可以在同样处于真空环境中的高温工艺、涂覆工艺和等离子体工艺期间实现对基板的保持。
在可以与本文所公开的其他实施方式组合的一些实施方式中，载体主体101包括电介质主体，其中静电卡盘的一个或多个电极嵌入在电介质主体中。电介质主体可以由电介质材料制成，例如高导热电介质材料，诸如热解氮化硼、氮化铝、氮化硅、氧化铝或等效材料，例如基于耐热聚合物的材料，诸如基于聚酰亚胺的材料或其他有机材料)。静电卡盘的各电极可以分别连接到电源(例如电压源)，所述电源可以对电极施加预定电压以产生预定的静电夹持力。
然而，夹持装置120不限于静电卡盘，并且在其他实施方式中也可以是磁性卡盘和/或机械卡盘。
如在图1的阶段(a)中示意性描绘的，夹持装置120可以被配置用于将基板稍微向下倾斜地保持在支撑表面102处，例如以相对于竖直轴在-1°与-5°之间的角度。
如在图1的阶段(b)中示意性示出的，可以将掩模20固定到掩模框架25，掩模框架25可被配置用于保持和稳定掩模。例如，可以将掩模20永久地附接到(例如焊接到)到在掩模20的边缘处的掩模框架25。在一些实施方式中，掩模框架25部分地或完全地围绕掩模。例如，掩模框架25可以形成为围绕掩模并将在掩模的周围边缘处保持掩模的框架。
如在图1的阶段(d)中示意性示出的，掩模可以布置在基板前方距离基板较近的距离处，即在基板10和沉积源150之间。由于重力，掩模框架25可能向下弯曲。掩模框架的弯曲可能导致基板和掩模之间的间隙28，即可因与相对刚性的基板载体相比变形的掩模框而产生的间隙28。
可能难以在重力方向上补偿掩模框架的弯曲。掩模和基板之间的间隙28可能导致沉积材料图案中的阴影。更具体地，沉积在基板上的材料图案的边缘可能受到不利影响，例如模糊化，并且不能获得材料图案的尖锐边缘。
根据本文所述的实施方式，可以通过用夹持装置120从基板载体部分地释放掩模20来改善沉积材料图案的品质。夹持装置120可以被配置用于减小或停止在支撑表面的一部分中的夹持力，例如在可以布置基板的边缘区域12的支撑表面的外部部分中。
如在图1的阶段(c)中示意性示出的，可以使用夹持装置120从支撑表面102释放基板10的边缘区域12，使得边缘区域12可以例如由于重力而朝向掩模20弯曲。与此同时，可以经由夹持装置120将基板的中心区域11吸引到支撑表面。然而，本公开内容不限于此，并且在沉积期间可以将基板的任意区域从支撑表面释放，以便在所述任意区域中减小基板与掩模之间的距离。
可以有利的是，在基板传送期间、在基板前面的掩模布置期间和/或在从基板去除掩模期间，将整个基板吸引到支撑表面。因此，当掩模布置在基板的前面(在图1的阶段(b)中)时，可以使用夹持装置120将基板的边缘区域12和基板的中心区域11两者吸引到支撑表面。可以减少或避免在掩模和/或基板相对移动期间掩模和基板之间的接触。在一些实施方式中，在将材料沉积在基板上之后，在分离掩模和基板之前，可以将基板的边缘区域12再次吸引到支撑表面102。
在可以与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，从支撑表面102释放的基板的边缘区域12可以具有5mm或更大以及50mm或更小的边缘宽度W，特别地是从10mm到20mm的边缘宽度。在一些实施方式中，在重力方向上从基板载体释放基板的上部和/或下部边缘(参见图1的阶段(c))。替代地或另外，从基板载体释放基板的左边缘和右边缘。在一些实施方式中，将基板的周边边缘区域，即例如分别具有从10mm到20mm的边缘宽度的基板的上边缘、下边缘、左边缘和右边缘，从支撑表面释放。在一些实施方式中，仅将基板的上边缘和/或下边缘从基板载体释放，所述上边缘和/或下边缘例如具有从10mm到20mm的相应边缘宽度。
在将材料105沉积在基板上期间，可以将基板的仅第一区域(例如中心区域11)吸引到支撑表面102，而可以不吸引基板的第二区域(例如边缘区域12)。第一区域可以覆盖基板表面的75％或更多，特别地是90％或更多。边缘区域可以覆盖基板表面的25％或更少，特别地是10％或更少。
在可以与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，夹持装置120包括主夹持区域122和至少一个第二夹持区域，特别地是至少一个边缘夹持区域124，所述夹持区域可彼此独立地操作。主夹持区域122可以被配置和布置成用于吸引和/或释放基板的第一区域(例如中心区域11)和/或至少一个第二夹持区域可以被配置和布置成用于吸引和/或释放基板的第二区域(例如边缘区域12)。在保持将主夹持区域122激活时，部分地释放基板10可以包括使至少一个第二夹持区域去激活。
在一些实施方式中，将基板10吸引到支撑表面102可以包括使用静电卡盘的静电主场将基板的中心区域11吸引到支撑表面102，和/或部分地释放基板10可以包括使静电卡盘的一个或多个静电边缘场去激活以将基板10的边缘区域12从支撑表面102释放。在一些实施方式中，一个或多个静电边缘场可围绕静电主场。静电主场和一个或多个静电边缘场可以彼此独立地操作，例如彼此独立地被激活、去激活、增加和/或降低。具体地，电子卡盘包括单独的静电场，其中只有静电边缘场可以在分解过程中被去激活。
通过将基板10从支撑表面部分地释放，可以减小掩模的边缘22与基板的边缘区域12之间的间隙28。
在一些实施方式中，将掩模20布置在基板10的前面包括使用第二夹持装置，特别地使用磁性卡盘，更特别地使用电磁卡盘或使用包括永磁体的夹持装置(例如使用包括一个或多个永磁体或电磁体的磁板)将掩模20朝向基板10吸引。通过提供用于吸引和释放基板的夹持装置120和用于吸引和释放掩模的第二夹持装置130，可以彼此独立地吸引和释放掩模和基板，并且可以促进掩模和/或基板相对于彼此的正确和准确定位。
在可以与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，竖直方向和基板10之间的角度α可以在0°与-20°之间，特别地是在-1°与-10°之间，更特别地是在-1°与-5°之间。可以减少或避免沉积期间基板上的颗粒生成。
图2是根据本文所述的实施方式在基板上沉积材料期间用于保持基板的基板载体200的示意性截面图。基板载体200被配置用于处理根据本文所述的任何实施方式的基板并且包括夹持装置120(例如静电卡盘)，所述夹持装置120被配置用于将基板10朝向基板载体100的支撑表面102吸引。基板载体200还包括第二夹持装置130，所述第二夹持装置130被配置用于将掩模20朝向基板载体100的支撑表面102吸引。
第二夹持装置130可以是磁性卡盘，特别地是包括一个或多个电磁体(即线圈)的电磁卡盘。然而，本公开内容不限于此，并且第二夹持装置130可以替代地是包括永磁体的磁性卡盘、静电卡盘和/或机械卡盘。
例如，第二夹持装置130可以是包括一个或多个永磁体的板，在此也被称为“磁板”。磁板可以被提供为能够相对于基板载体的载体主体移动的单独单元。磁板可以布置在基板载体的载体主体的后面。例如，可以通过在载体主体的后侧上将磁板移动远离载体主体或朝向载体主体来调节磁板与掩模之间的距离。
夹持装置120被配置用于将基板10从支撑表面102朝向掩模20部分地释放。例如，在沉积之前和/或期间，夹持装置120可以从支撑表面释放基板的一部分。基板的被释放部分可以例如由于重力作用而朝向可布置在基板前面的掩模20弯曲。基板和掩模之间的间隙28可以减小。因此，在沉积期间，掩模的遮蔽效应可能降低，并且沉积品质可能增加。
在可以与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，夹持装置120可以是包括一个或多个电极的静电卡盘，而第二夹持装置130装置可以是包括一个或多个电磁体的电磁卡盘。
第二夹持装置130可以用于将掩模20和/或掩模框架25朝向保持在支撑表面102上的基板10吸引。例如，可以使用第二夹持装置130将掩模20朝向支撑表面102吸引，使得掩模20的至少一部分与基板10直接接触。遮蔽效应可能降低。在沉积之后，第二夹持装置130可以从基板10释放掩模20，使得掩模和基板可以彼此分离，而不会不利地影响沉积在基板上的材料图案。
在一些实施方式中，掩模20包括可磁吸引的材料(magnetically attractablematerial)，例如金属，使得可以使用由磁性卡盘产生的磁力来吸引掩模。例如，掩模20是金属掩模，特别地是纯金属掩模。在一些实施方式中，掩模框架25也可以包括可磁吸引的材料，例如金属，从而也可以通过磁力将掩模框架朝向支撑表面吸引。可以将掩模20固定到掩模框架25，例如通过焊接永久地固定到掩模框架25。例如，掩模框架25可以形成为围绕掩模并将在掩模的周围边缘处保持掩模的框架。
当夹持装置120(例如静电卡盘)和第二夹持装置130(例如磁性卡盘)被集成在基板载体100的载体主体101中时，可以减小基板载体的复杂性并且可以简化处理。例如，夹持装置120可以嵌入在载体主体101的第一内部空间中，并且第二夹持装置130可以嵌入在载体主体101的第二内部空间中。替代地或另外，将夹持装置120和第二夹持装置130牢固地连接到相同的载体，例如通过将夹持装置120和第二夹持装置130两者附接到相同的载体主体101，以使得两个夹持装置可以作为单个单元传送和移动。
在其他实施方式中，夹持装置120可以布置在基板载体的载体主体101中，并且第二夹持装置130可以提供在可相对于基板载体移动的单独主体中。例如，可以在单独主体中提供磁性卡盘，所述单独主体可以在沉积期间定位在基板载体的背侧处。基板载体和单独主体之间的距离可以是可调节的，以便调节掩模位置处的磁力。
夹持装置120可以包括两个或更多个可以彼此独立地操作的夹持区域。例如，第一夹持区域(例如主夹持区域122)可以独立于至少一个第二夹持区域(例如至少一个边缘夹持区域124)而被激活和/或去激活。主夹持区域122可以提供足以将基板吸引到支撑表面的夹持力，例如即使当至少一个第二夹持区域被去激活时也是如此。可以去激活至少一个第二夹持区域以从支撑表面释放基板的一部分，例如基板的边缘。
在可以与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，夹持装置120是静电卡盘，所述静电卡盘包括被配置用于产生静电主场的主夹持区域122和被配置用于产生一个或多个静电边缘场的一个或多个边缘夹持区域124。主夹持区域122可以提供足以将基板吸引到支撑表面的静电力，即使当一个或多个边缘夹持区域124被去激活时也是如此。可以去激活一个或多个边缘夹持区域124，以将基板的边缘部分从支撑表面释放。
主夹持区域122可以被配置用于吸引基板的中心区域11和/或可以布置在载体主体101的中心部分中。一个或多个边缘夹持区域124可以被配置用于吸引和释放基板的边缘区域和/或可以布置在载体主体101的周边部分中，例如围绕主夹持区域122。
例如，一个或多个边缘夹持区域124可以包括被配置用于吸引基板的上边缘和下边缘中的至少一个的第一边缘夹持区域和/或被配置用于吸引基板的左边缘和右边缘中的至少一个的第二边缘夹持区域。
在一些实施方式中，主夹持区域122、第一边缘夹持区域和第二边缘夹持区域是可彼此独立操作的分离的夹持区域。例如，主夹持区域122可以在将材料沉积在基板上期间保持被激活，而一个或多个边缘夹持区域124可以在沉积期间被去激活以便将基板的至少一部分朝向掩模释放。
图3示出了示意性前视图中的基板载体300。基板载体300可以包括本文所述的任何实施方式的一些或全部特征，因此可以参考上文说明，所述说明在此不再赘述。
如在图3的前视图中更详细描绘的，一个或多个边缘夹持区域124(例如第一边缘夹持区域和第二边缘夹持区域)可以包括多个电极，所述多个电极布置成形成围绕主夹持区域122的框架。夹持装置120的尺寸可以适配于基板的尺寸。主夹持区域122可以布置在基板载体300的载体主体101的中心部分中和/或可以覆盖夹持装置120的表面积的50％或更多，特别地是75％或更多。一个或多个边缘夹持区域124可以覆盖夹持装置的表面的25％或更少，特别地是10％或更少。例如，上夹持区域和/或下夹持区域的宽度W可以在竖直方向上分别为5mm或更大以及50mm或更小，特别地是10mm或更大以及20mm或更小。替代地或另外，左夹持区域和/或右夹持区域的宽度可以在左右方向上分别为5mm或更大以及50mm或更小，特别地是10mm或更大以及20mm或更小。每个夹持区域可以包括一个或多个电极，例如交替充电线。
图4是根据本文所述的实施方式的基板载体400的示意性截面图。基板载体400可以类似于图2所示的基板载体200，因此可以参考上述实施方式，在此不再赘述。夹持装置120可以被配置为包括一个或多个电极410的静电卡盘。一个或多个电极410可以被配置为产生预定的静电夹持力，所述预定的静电夹持力可以是可调整的。一个或多个电极410可以连接到第一电源420，例如高压电源以向一个或多个电极410施加高电压。
静电卡盘可以被配置为单极卡盘、双极卡盘或多极卡盘。“单极卡盘”可以被理解为包括可连接到电源(例如高电压源)的一个或多个电极的静电卡盘。电源被配置用于向一个或多个电极提供单极性的电压。
如本文所用的“双极卡盘组件”可以被理解为包括可连接到电源(例如高电压源)的至少一个第一电极和至少一个第二电极的静电卡盘。所述电源被配置用于向第一电极提供具有第一极性的电压并向第二电极提供具有第二极性的电压。例如，可以向第一电极施加负电压，并且可以向第二电极施加正电压，或反之亦然。因此，可以通过静电感应在支撑表面处产生相应的带负电荷区域和相应的带正电荷区域。在一些实施方式中，提供对称的双极性电压。
在多极卡盘组件中，可以提供可独立控制的多个电极。
可以提供单独的电连接线和/或电源端子以用于为主夹持区域122和一个或多个边缘夹持区域124供电。
图4所示的静电卡盘包括至少一个第一电极和至少一个第二电极，其中由第一电源420(例如高电压源)将正电压(+)施加到第一电极并将负电压(-)施加到第二电极。至少一个第一电极可以与至少一个第二电极交错，以便增加由静电卡盘提供的夹持力。替代地或另外，第一电极和第二电极可以交替地布置。例如，静电卡盘可以包括以交替方式带正电荷和负电荷的多条电线。
在一些实施方式中，主夹持区域122包括可交替充电电极，特别地是可交替充电线，和/或至少一个边缘夹持区域124包括可交替充电电极，特别地是可交替充电线。第一电源420可以被配置为独立于至少一个边缘夹持区域124的电极为主夹持区域122的电极供电。
在一些实施方式中，第二夹持装置130是包括用于产生磁场的一个或多个电磁体412的电磁卡盘。可以提供第二电源430以用于为一个或多个电磁体412供电。可以提供电连接线431以用于将第二电源430与一个或多个电磁体412的相应线圈绕组(图4中未示出)相连接。在一些实施方式中，指向支撑表面的相邻电磁体的极性可以相反。具体地，电磁体可以被布置成使得指向支撑表面的各个相邻电磁体的极性是相反的极性。例如，相邻电磁体的绕组可以分别反转，从而提供绕组的交替布置，如图4所示。
第一电源420和第二电源430可以集成为具有不同输出端子的单个电源，所述不同输出端子用以单独和独立地为夹持装置120和第二夹持装置130供电。
夹持装置120和第二夹持装置130可以独立地操作和/或可由控制器单元控制，所述控制器单元可被配置用于控制夹持掩模的时序、夹持基板的时序、释放掩模的时序、释放基板的时序、对基板的夹持力和/或对掩模的夹持力。此外，控制器单元可以被配置用于控制夹持装置120的主夹持区域122和至少一个边缘夹持区域124的相应时序。
在可以与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，磁性卡盘的一个或多个电磁体412可以布置在距离支撑表面102第一距离处。一个或多个电磁体412与支撑表面102之间的第一距离可以是10cm或更小，特别地是5cm或更小，更特别地是2cm或更小。可以通过提供小的第一距离来增加掩模位置处的磁力。
图5是根据本文所述的实施方式用于在基板上沉积材料的沉积设备500的示意图。沉积设备500包括用于根据本文所述的任何实施方式保持基板10的基板载体100和沉积源150(例如蒸发装置)，所述沉积源150被配置用于在支撑于基板载体上的基板10上沉积材料105。
在一些实施方式中，沉积设备500还包括掩模载体，所述掩模载体被配置用于传送掩模20，使得掩模可以布置在基板10的前面。具体地，掩模载体可以被配置用于传送掩模框架25和固定到掩模框架25的掩模20。
沉积设备500还可以包括真空腔室501，其中沉积源150和基板载体100布置在真空腔室501中。沉积源150可以是蒸发装置，所述蒸发装置包括用于容纳要蒸发的材料的坩埚和用于将蒸发的材料朝向分配管中的多个开口引导的至少一个分配管，所述多个开口在沉积期间指向基板10。
沉积源150可以提供在可移动支撑件上，使得沉积源150可以在沉积期间移动经过基板10。
使用夹持装置120将基板吸引到基板载体的支撑表面，并且使用第二夹持装置130将掩模20朝向支撑表面吸引。在一些实施方式中，夹持装置120和第二夹持装置130集成在基板载体的载体主体中。夹持装置120可以包括配置成提供独立可控的静电场的多个夹持区域。
第二夹持装置130可以是包括多个夹持区域的磁性卡盘，其中至少一个第一夹持区域132可以被配置用于吸引掩模的中心部分，并且至少一个第二夹持区域134可以被配置用于吸引掩模框架25和/或掩模的外部部分。可以通过将至少一个第二夹持区域134的磁力设定至适当的值来减小掩模的边缘22与基板之间的间隙，所述适当值可以与至少一个第一夹持区域132的磁力的值不同。例如，可以以比掩模的中心部分更高的磁力来吸引掩模框架25。具体地，可以独立地控制至少一个第一夹持区域132和至少一个第二夹持区域134。
图6是示出根据本文所述的实施方式处理基板的方法的流程图。在框610中，使用夹持装置120将基板朝向基板载体的支撑表面吸引，例如使用集成在基板载体的载体主体中的静电卡盘。可以将完整的基板吸引到基板载体上。
例如，基板可以以非竖直取向放置在支撑表面上，于是夹持装置可以被激活，并且基板载体可以旋转例如到基本上竖直的取向(+/-20°)。
当基板保持在基板载体的支撑表面上时，可以在真空处理系统内将基板载体传送例如到沉积设备的真空腔室中。例如，基板载体可以与基板一起移动到沉积设备中，其中可以在沉积设备中布置沉积源。
在框620中，将掩模20布置在基板的前面。掩模可以相对于基板对准，从而建立基板与掩模之间的预定相对位置。例如，粗略对准和随后的精细对准可以确保在上下方向和/或左右方向上掩模与基板之间的位置偏差分别为10μm或更小，特别地是3μm或更小。
在框630中，可以使用第二夹持装置130(例如使用磁性卡盘，例如集成在基板载体的载体主体中的电磁卡盘)将掩模20和/或保持掩模的掩模框架25朝向支撑表面吸引。例如，可以朝向基板牵拉掩模的至少一部分，使得掩模与基板直接接触。
在框640中，例如通过部分地去激活夹持装置120，将基板的至少一部分从支撑表面释放。在一些实施方式中，将掩模20的边缘固定到掩模框架25，并且通过部分地释放基板来减小掩模的边缘22与基板之间的间隙。基板的被释放部分可以例如由于重力作用而朝向掩模移动。
在框650中，可以例如使用蒸发装置将材料沉积在基板上。当掩模布置在基板的前面时，可以在基板上形成根据掩模的开口图案的材料图案。
在沉积之后，可以再次使用夹持装置将基板的被释放部分朝向支撑表面吸引，例如以避免损坏沉积材料图案。
可以通过至少部分地去激活第二夹持装置来从基板释放掩模。掩模和基板可以分离。
因此，例如通过去激活第二夹持装置，基板可以被移出沉积设备和/或可以去夹持和从支撑表面去除。
在沉积期间当竖直方向与基板之间的角度α在0°与-20°之间，特别地是在-1°与-5°之间时，可以将材料沉积在基板上。具体地，基板可以在沉积期间以在-1°和-5°之间的角度以向下倾斜的方式布置。
虽然前述内容涉及本公开内容的实施方式，但是可以在不脱离本公开内容的基本范围的情况下设计本公开内容的其他和进一步的实施方式，并且本公开内容的范围由所附权利要求书来确定。

Claims (21)

1.一种处理基板(10)的方法，包括：
使用夹持装置(120)将基板(10)吸引到基板载体(100)的支撑表面(102)；
将掩模(20)布置在所述基板(10)的前面；
从所述支撑表面(102)部分地释放所述基板(10)；以及
在所述基板(10)上沉积材料，
其中从所述支撑表面(102)部分地释放所述基板(10)包括从所述支撑表面释放所述基板(10)的边缘区域(12)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述边缘区域(12)具有5mm或更大以及50mm或更小的边缘宽度(W)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述夹持装置(120)包括可彼此独立地操作的主夹持区域(122)和至少一个第二夹持区域，其中部分地释放所述基板(10)包括在保持激活所述主夹持区域(122)的同时将所述至少一个第二夹持区域去激活。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述至少一个第二夹持区域包括至少一个边缘夹持区域(124)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中使用提供在所述基板载体(100)的载体主体(101)中的静电卡盘将所述基板(10)吸引到所述支撑表面(102)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中将所述基板(10)吸引到所述支撑表面(102)包括使用所述静电卡盘的静电主场将所述基板的中心区域(11)吸引到所述支撑表面，和/或其中部分地释放所述基板(10)包括使所述静电卡盘的一个或多个静电边缘场去激活以将所述基板(10)的所述边缘区域(12)从所述支撑表面(102)释放。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中将所述掩模(20)的边缘(22)固定到掩模框架(25)，并且其中通过部分地释放所述基板(10)来减小所述掩模的所述边缘(22)与所述基板之间的间隙(28)。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中将所述掩模(20)布置在所述基板(10)的前面包括：使用第二夹持装置(130)将所述掩模(20)朝向所述基板(10)吸引。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二夹持装置(130)是磁性卡盘。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二夹持装置(130)是电磁卡盘或包括永磁体的夹持装置。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在沉积期间竖直方向与所述基板(10)之间的角度(α)在0°与-20°之间。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述角度(α)在-1°与-5°之间。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述基板(10)从所述支撑表面朝向所述掩模(20)部分地释放，其中在所述基板与所述掩模之间的间隙(28)减小。
14.一种用于在沉积期间保持基板的基板载体(100)，包括：
夹持装置(120)，被配置用于将基板(10)朝向所述基板载体(100)的支撑表面(102)吸引；以及
第二夹持装置(130)，被配置用于将掩模(20)朝向所述基板载体(100)的所述支撑表面(102)吸引，
其中所述夹持装置(120)被配置用于在沉积期间将所述基板(10)从所述支撑表面(102)朝向所述掩模(20)部分地释放，并且
其中从所述支撑表面(102)部分地释放所述基板(10)包括从所述支撑表面释放所述基板(10)的边缘区域(12)。
15.根据权利要求14所述的基板载体，其中所述夹持装置(120)是静电卡盘和/或所述第二夹持装置(130)是磁性卡盘。
16.根据权利要求14或15所述的基板载体，其中所述夹持装置(120)是静电卡盘，所述静电卡盘包括被配置用于产生静电主场的主夹持区域(122)和被配置用于产生一个或多个静电边缘场的至少一个边缘夹持区域(124)。
17.根据权利要求16所述的基板载体，其中所述主夹持区域(122)和所述至少一个边缘夹持区域(124)分别包括可交替充电电极。
18.根据权利要求16所述的基板载体，其中所述主夹持区域(122)和所述至少一个边缘夹持区域(124)分别包括可交替充电线。
19.根据权利要求16所述的基板载体，其中所述主夹持区域(122)被配置用于吸引所述基板的中心区域(11)，第一边缘夹持区域被配置用于吸引所述基板的上边缘和下边缘中的至少一个，和/或第二边缘夹持区域被配置用于吸引所述基板的左边缘和右边缘中的至少一个。
20.根据权利要求14或15所述的基板载体，其中将所述基板(10)从所述支撑表面(102)朝向所述掩模(20)部分地释放，减小在所述基板与所述掩模之间的间隙(28)。
21.一种用于在基板上沉积材料的沉积设备(500)，包括：
基板载体(100)，用于在根据权利要求14或15进行沉积期间保持基板(10)；以及
沉积源(150)，配置用于在由所述基板载体保持的所述基板(10)上沉积材料(105)。
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