CN110557952A - 用于在真空腔室中处理载体的设备、真空沉积系统和在真空腔室中处理载体的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于在真空腔室中处理载体的设备(100)。所述设备包括真空腔室(101)，所述真空腔室具有带有开口(106)的壁(102)。第一驱动单元(142)布置在所述真空腔室(101)外部，并且被配置为使延伸穿过所述开口(106)到所述真空腔室(101)中的第一从动部分(143)移动。用于保持或移动载体(30)的第一部件(150)附接到所述真空腔室(101)中的所述第一从动部分(143)。所述第一从动部分(143)提供用于供应所述第一部件(150)的第一供应通道(147)。另外，描述了一种真空沉积系统和一种处理载体的方法。

Description

用于在真空腔室中处理载体的设备、真空沉积系统和在真空 腔室中处理载体的方法
技术领域
本公开内容的实施方式涉及用于在真空腔室中处理载体的设备、真空沉积系统和在真空腔室中处理载体的方法。特别地，本公开内容的实施方式涉及在真空腔室中保持或移动载体。更具体地，本公开内容的实施方式涉及在真空腔室中在对准方向上保持载体和移动载体。
本公开内容的实施方式特别涉及用于在由载体承载的基板上沉积材料的真空沉积系统，其中在沉积之前基板相对于掩模对准。本文所述的方法和设备可以用于有机发光二极管(OLED)器件的制造中。
背景技术
例如，用于在基板上的层沉积的技术包括热蒸发、物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。经涂覆的基板可以用于若干应用中并且用于若干技术领域中。例如，经涂覆的基板可以用于有机发光二极管(OLED)器件的领域中。OLED可以用于制造电视屏幕、电脑监视器、移动电话、其他手持器件和类似物，例如，用于显示信息。诸如OLED显示器的OLED器件可以包括位于沉积在基板上的两个电极之间的一层或多层有机材料。
在将涂覆材料沉积在基板上期间，基板可以由基板载体保持，并且掩模可以由掩模载体保持在基板的前面。对应于掩模的开口图案的材料图案(例如，多个像素)可以例如，通过蒸发沉积在基板上。
OLED器件的功能通常取决于涂覆图案的精确度和有机材料的厚度，涂覆图案的精确度和有机材料的厚度应当在预定范围内。为了获得高分辨率OLED器件，需要掌握关于蒸发材料的沉积的技术挑战。特别地，精确并平稳地运输承载基板的基板载体和/或承载掩模的掩模载体通过真空系统是具有挑战性的。另外，相对于掩模载体准确处理基板载体对于获得高质量的沉积结果来说是重要的，例如，用于生产高分辨率的OLED器件。另外，有益的是供应用于以空间高效的或节省空间的方式处理载体的部件。另外，高效利用涂覆材料是有益的，并且应使系统的空闲时间尽可能短。
鉴于上文，有益的是提供用于在真空腔室中精确处理用于承载基板和/或掩模的载体的方法的设备、系统和方法。
发明内容
鉴于上文，提供一种用于在真空腔室中处理载体的设备、一种真空沉积系统，和一种在真空腔室中处理载体的方法。本公开内容的其他方面、优势和特征自权利要求、描述和附图显而易见。
根据本公开内容的一方面，提供一种用于在真空腔室中处理载体的设备。所述设备包括真空腔室，所述真空腔室具有带有开口的壁。所述设备进一步包括第一驱动单元，所述第一驱动单元布置在真空腔室外，并且被配置为使延伸穿过开口到真空腔室中的第一从动部分移动。所述设备进一步包括第一部件，所述第一部件用于在真空腔室中保持或移动附接到第一从动部分的载体。第一从动部分提供用于供应第一部件的第一供应通道。
根据本公开内容的另一方面，提供一种真空沉积系统。所述真空沉积系统包括根据本文所述实施方式的用于处理载体的设备。所述真空沉积系统进一步包括沉积源。沉积源是设置在真空腔室的沉积区域中。第一部件被配置为在沉积区域中保持或移动载体。
根据本公开内容的另一方面，提供一种在真空腔室中处理载体的方法。真空腔室具有带有开口的壁。可通过第一驱动单元移动的第一从动部分布置在真空腔室外。第一从动部分延伸穿过开口到真空腔室中。所述方法包括通过附接到第一从动部分的第一部件在真空腔室中保持或移动第一载体。所述方法进一步包括通过设置在第一从动部分中的第一供应通道向第一部件供应电力或信号中的至少一种。
实施方式也针对用于执行所公开的方法的设备并且包括用于执行所述方法方面的设备零件。这些方法方面可以通过硬件部件、由适当软件编程的电脑执行，通过所述两者的任何组合或者以任何其他方式来执行。另外，根据本公开内容的实施方式也针对用于操作所述设备的方法。用于操作所述设备的方法包括用于执行设备的每一个功能的方法方面。
附图说明
因此，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获得以上简要概述的本公开内容的更具体描述。附图涉及本公开内容的实施方式并在下文中进行描述。
图1示出根据本文所述实施方式的用于处理载体的设备的示意性截面图。
图2示出根据本文所述实施方式的用于处理载体的设备的示意性截面图。
图3示出包括处于第一位置的根据本文所述实施方式的用于处理载体的设备的真空沉积系统的示意性截面图。
图4A示出处于第二位置的图3的用于处理载体的设备。
图4B示出处于第三位置的图3的用于处理载体的设备。
图5示出根据本文所述实施方式的用于处理载体的设备的示意性截面图。
图6示出图5的用于处理载体的设备的分解图。
图7示出图5的用于处理载体的设备的透视图。
图8为说明根据本文所述实施方式的在真空腔室中处理载体的方法的流程图。
具体实施方式
现将详细参考本公开内容的各种实施方式，各图中说明其中一个或多个示例。在各图的以下描述中，相同参考数字指代相同部件。通常，仅描述相对于单个实施方式的差别。每个示例是以解释本公开内容的方式提供的，且并不意味着对本公开内容的限制。
另外，作为一个实施方式的一部分进行说明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。预期描述包括这些修改和变化。
图1为根据本文所述实施方式的用于在真空腔室101中处理载体的设备100的示意性截面图。
根据本公开内容，“处理载体”可以(例如)包括诸如移动载体、保持载体或者对准载体的操作。在本公开内容的实施方式中，本文所述载体可以是被配置为承载基板的基板载体，或者可以是被配置为承载掩模或护罩的掩模载体。图1示例性地将载体30示出为承载基板11的基板载体。
一般来说，本文所述载体可以是基板载体或者掩模载体。后文中，术语“第一载体”将载体指定为被配置为承载基板的基板载体。术语“第二载体”将载体指定为被配置为承载掩模的掩模载体。应理解，第一载体或者可以为被配置为承载掩模或护罩(shield)的掩模载体。
一般来说，载体可以通过载体运输系统沿着运输路径可移动。在一些实施方式中，可以在运输期间非接触地保持载体，例如，通过磁悬浮系统。特别地，载体运输系统可以是磁悬浮系统，所述磁悬浮系统被配置成沿着真空腔室中的运输路径非接触地运输载体。载体运输系统可以被配置为将载体运输到真空腔室的沉积区域中，在所述沉积区域中布置有对准系统和沉积源。
“基板载体”涉及被配置为在真空腔室101中承载基板11的载体装置。例如，基板载体可以被配置为在第一方向上沿着第一运输路径承载基板。在将涂覆材料沉积在基板11上期间，基板载体可以保持基板11。在一些实施方式中，基板11可以以非水平定向被保持在基板载体上，尤其是以基本上竖直的定向，例如，在移动载体期间，在沿着运输路径运输载体期间，在对准载体期间和/或在沉积工艺期间。在图1中所描绘的实施方式中，以基本上竖直的定向将基板11保持在载体30处。例如，基板表面与重力矢量之间的角度可小于10°，尤其是小于5°。
例如，在通过真空腔室101的运输期间，基板11可以被保持在载体的保持表面上。载体可以包括载体主体，所述载体主体具有保持表面，所述保持表面被配置为保持基板11，尤其是以非水平的定向，更特别地是以基本上竖直的定向。特别地，可以通过吸盘装置将基板11保持在载体处，例如，通过静电吸盘(ESC)或者通过磁性吸盘。吸盘装置可以被集成在载体中，例如，被集成在设置在载体中的大气壳体中。
如本文所使用的“掩模载体”涉及被配置为承载掩模以用于沿着真空腔室中的掩模运输路径运输掩模的载体装置。掩模载体可以在运输期间、在对准期间和/或在通过掩模在基板上进行沉积期间承载掩模。在一些实施方式中，在运输和/或对准期间掩模可以非水平定向被保持在掩模载体处，尤其是以基本上竖直的定向。掩模可以通过吸盘装置被保持在掩模载体处，例如，诸如夹钳的机械吸盘、静电吸盘或者磁性吸盘。可以使用其他类型的吸盘装置，所述吸盘装置可以连接到掩模载体或者被集成在掩模载体中。
例如，掩模可以是边缘排除掩模或阴影掩模。边缘排除掩模是被配置为用于掩蔽基板的一个或多个边缘区域以使得在基板的涂覆期间没有材料沉积在一个或多个边缘区域上的掩模。阴影掩模是被配置为掩蔽待沉积在基板上的多个特征的掩模。例如，阴影掩模可以包括多个小开口，例如，具有10,000个或更多个开口，尤其是1,000,000个或更多个开口的开口图案。
如本文所用的“基本上竖直的定向”可以理解成与竖直定向，即重力矢量，偏差10°或更小，尤其是5°或更小的定向。例如，基板(或掩模)的主表面与重力矢量之间的角度可以介于+10°和-10°之间，尤其是介于0°和-5°之间。在一些实施方式中，在运输期间和/或在沉积期间基板(或掩模)的定向可以不精确地竖直，而是相对于竖直轴略微倾斜，例如，以介于0°和-5°之间，尤其是介于-1°和-5°之间的倾斜角度。负角度指的是基板(或掩模)的定向，其中基板(或掩模)向下倾斜。在沉积期间基板定向与重力矢量的偏差可能是有益的并且可能导致更稳定的沉积工艺，或者面朝下的定向可能适合于在沉积期间减少基板上的微粒。然而，在运输期间和/或在沉积期间精确竖直定向(+/-1°)也是可能的。在其他实施方式中，可以非竖直定向来运输基板和掩模，和/或可以以非竖直定向(例如，基本水平的定向)来涂覆基板。
如图1中所描绘，真空腔室101的壁102具有开口106。真空腔室101适于维持在真空腔室容积内的真空。大气环境180，例如具有约1巴的大气压的大气环境，可以围绕真空腔室101。
设备100包括第一驱动单元142。在实施方式中，第一驱动单元142可包括线性致动器。第一驱动单元142布置在真空腔室101外部。第一驱动单元142被配置为移动第一从动部分143。例如，线性移动可以通过第一驱动单元142运输到第一从动部分143。第一驱动单元142可以是被配置为在第二方向Z上移动第一从动部分143的线性Z致动器。
第一从动部分143延伸穿过开口106进入真空腔室101。换句话说，第一从动部分143从真空腔室的外部(例如，从大气环境)穿过真空腔室101的壁102。因此，延伸穿过壁102的第一从动部分143是由第一驱动单元142从真空腔室101外部驱动。通过从真空腔室101外部驱动第一从动部分143，可以便于驱动单元的维护和处理，并且可以增加设备的灵活性。
开口106可以用柔性元件密封，尤其是用轴向可偏转的元件密封，例如，真空波纹管，同时允许第一从动部分143的轴向运动。特别地，第一从动部分143的一部分可以通过柔性元件与真空腔室的壁102连接，使得第一从动部分143延伸穿过的壁102中的开口是以真空密封的方式密封。
当用于驱动第一从动部分143的第一驱动单元142可以布置在真空腔室外部时，即，在大气压力下的大气环境180中时，可以使用非真空兼容的驱动单元，所述驱动单元通常比真空兼容的驱动单元更具成本效益并且更易于处理。另外，可以提供任意类型的第一驱动单元142，例如，包括电动马达或步进马达。可以避免由可包括机械轴承的驱动单元在真空腔室内产生微粒。可以便于驱动单元的维护。
设备100进一步包括第一部件150。第一部件150被设置在真空腔室101的内部中，即，在真空腔室容积的真空环境中。第一部件150被配置为保持或移动载体30。例如，第一部件150可以在涂覆材料沉积在基板11上期间保持载体30。在实施方式中，可以将第一部件150配置为保持被配置为承载掩模的掩模载体。在另一示例中，第一部件150可以在至少一个方向上移动载体，尤其是在至少一个对准方向上。所述至少一个对准方向可以是在沉积工艺之前对准载体的方向。
第一部件150被设置在第一从动部分143处。特别地，第一部件150可以附接到第一从动部分143的端部，如图1中所描绘。第一部件150可以通过一个或多个连接元件附接到第一从动部分143。在一些实施方式中，第一部件150直接附接到第一从动部分143。
当第一部件150附接到第一从动部分143时，第一部件150可以通过第一驱动单元142连同第一从动部分143一起移动。当用于保持或移动载体30的第一部件150通过设置在真空腔室101外部的驱动单元移动时，可以便于易于从外部接近的各个部件的维护和服务。
第一从动部分143提供第一供应通道147。特别地，第一供应通道147可以设置在第一从动部分143的内部中。因此，第一供应通道147可以由第一从动部分143的内部容积形成。例如，第一供应通道147可以从第一从动部分143的第一端部延伸到第一从动部分143的第二端部。第一从动部分143的第二端部可以与第一端部相对。
第一供应通道147是用于供应第一部件150的第一供应通道147。供应第一部件150可以(例如)包括向第一部件150供应电力或信号中的至少一种。特别地，一个或多个缆线可以从真空腔室外部延伸穿过第一供应通道147延伸到第一部件150，使得第一部件150可以连接到设置在真空腔室外部的电源和/或控制器。
因此，可以向可通过第一驱动单元142在第二方向Z上移动的第一部件150供应电力和/或信号。例如，第一部件150可包括对准装置151和/或可通过第一从动部分143从真空腔室外部被供应电力的磁性吸盘。
通过由第一从动部分143提供的第一供应通道147，可以从真空腔室外部供应设置在真空腔室内部的第一部件150。当第一部件150附接到第一从动部分143时，第一部件150还可以通过第一驱动单元142连同第一从动部分143一起移动。因此，第一从动部分143可以用于供应第一部件150以及移动第一部件150。因此，可以省略用于供应第一部件的在真空腔室壁中的单独缆线穿通件。这可以减少用于处理载体的设备的成本。
根据可与本文所述实施方式组合的本公开内容的一些实施方式，第一从动部分包括中空轴，所述中空轴被配置为从真空腔室外部将电力缆线和信号缆线中的至少一个馈送到第一部件150。
图1中所示的电力缆线和信号缆线中的至少一个连接到被设置在真空腔室101内部的第一部件150。后文中，电力缆线和信号缆线中的至少一个也简称为“缆线”或“缆线161”。缆线161可以通过连接插座连接到第一部件150。连接插座可以设置在第一部件150的外壳处。在一些实施方式中，将连接插座设置在第一部件150的外壳内。如图1中说明性地示出，缆线161可以延伸到第一部件150的内部中。
根据可与本文所述的一些实施方式组合的实施方式，第一供应通道147提供第一部件150的内部与真空腔室外部的大气环境180之间的流体连接。例如，可以提供第一部件150的外壳的内部与大气环境之间的流体连接。
当第一部件150的内部适于在大气环境中操作时，可以通过第一供应通道147供应第一部件150。例如，电子装置或电磁单元可能不适合于在真空条件下操作。在这种情况下，电磁单元将被设置在真空腔室内部的第一部件的大气壳体中，尤其是真空密封壳体中，以便适当地操作。因此，可以通过第一供应通道147在第一部件150内部提供大气环境。在这种情况下，第一部件可以由非真空兼容设备(例如，非真空兼容电气布线)供应。购置成本和/或维护成本可得以减少。另外，真空腔室中的微粒产生可以减少，因为电气布线(例如，缆线161)不暴露于真空腔室101内的真空环境。另外，通过经由第一供应通道供应第一部件，例如，当第一部件150的内部或布置在其中的电子装置是非真空兼容的时，可以减少或避免真空腔室中真空环境的污染。
在实施方式中，柔性元件，尤其是轴向可膨胀元件，被设置在壁102的开口106处，第一从动部分143以真空密封的方式穿过所述开口106。可轴向膨胀元件的纵向轴线可在第二方向Z上延伸。例如，诸如波纹管元件的可膨胀元件可将第一从动部分的一部分与壁102连接，使得第一从动部分143延伸穿过的壁102中的开口以真空密封的方式关闭。
在可与本文所述实施方式组合的本公开内容的实施方式中，第一驱动单元可以在第二方向Z上移动第一从动部分。第二方向可以大体上垂直于真空腔室的壁，例如侧壁，和/或可以大体上垂直于载体运输系统的运输路径。
根据可与本文所述实施方式组合的本公开内容的一些实施方式，第一部件150可以是支座，尤其是被配置为保持载体的磁性支座。磁性支座可以通过在载体上施加吸引磁力来保持载体。在一些实施方式中，第一部件可以是具有电永磁体的磁性支座。缆线161可以是向支座的电磁体供应电力的电力缆线和/或被配置为控制磁性支座的信号缆线。可以在磁性支座的外壳内的大气压下提供电磁体。
在一些实施方式中，第一部件150为对准装置。特别地，对准装置可包括压电致动器，所述压电致动器被配置为在至少一个对准方向上移动载体。在一些实施方式中，压电致动器可以进一步被配置为在横向于第一对准方向的第二对准方向上和/或在横向于第一对准方向和第二对准方向的第三对准方向上移动载体。
术语“对准”指的是载体精确地定位在真空腔室中的预定位置，尤其是在相对于第二载体的预定位置。载体可以在至少一个对准方向上对准，尤其是在相对于彼此基本上竖直的两个或三个对准方向上对准。
根据可与本文所述实施方式组合的本公开内容的实施方式，在真空腔室中处理载体的设备可包括布置在真空腔室外部的第二驱动单元。第二驱动单元可被配置为使延伸穿过开口到真空腔室中的第二从动部分移动。设备可进一步包括第二部件，所述第二部件用于在真空腔室中保持或移动附接到第二从动部分的载体。在实施方式中，第二从动部分可以提供用于供应第二部件的第二供应通道。
图2为根据本文所述实施方式的用于在真空腔室101中处理载体的设备200的示意性截面图。设备200类似于图1中所示的设备100，使得可以参考上述说明，在此不再重复。
设备200包括用于保持或移动第一载体10的第一部件150和用于保持或移动第二载体20的第二部件155。第一部件150被配置为用于保持或移动第一载体10。第二部件155被配置为用于保持或移动第二载体20。图2中所示的设备200进一步包括布置在真空腔室101外部的第二驱动单元145。第二驱动单元145被配置为移动第二从动部分146。
后文中，包括第一驱动单元142和第一从动部分143的组件有时称作“第一移位装置141”。类似地，包括第二驱动单元145和第二从动部分146的组件有时称作“第二移位装置144”。被配置为使第一载体10对准的系统，尤其是相对于第二载体20对准，在后文中有时称作“对准系统130”。对准系统130包括第一驱动单元142和第一从动部分143，其中用于保持或移动第一载体的第一部件150是设置在第一从动部分143处。对准系统130可进一步包括第二驱动单元145和第二从动部分146以及用于保持或移动设置在第二从动部分146处的第二载体的第二部件155。
在图2中，第二部件155附接到第二从动部分146。类似于第一从动部分143，第二从动部分146可以提供供应通道，即如图2中所示出的第二供应通道149，用于供应第二部件155，尤其是向所述第二部件155供应电力和信号中的至少一个。
在一些实施方式中，第二从动部分146被配置为将诸如缆线的供应元件馈送到布置在真空腔室内部的部件，例如，馈送到设置在真空腔室内的第二从动部分146的端部的部件。例如，可以通过从动部分146从真空腔室外部向用于保持或移动第二载体20的第二部件155供应电力。
在实施方式中，第二从动部分146包括中空轴，所述中空轴被配置为从真空腔室101外部将电力缆线和信号电缆中的至少一个馈送到第二部件155。
根据可与本文所述实施方式组合的本公开内容的一些实施方式，设备200可包括第一供应通道147中的真空穿通件(feedthrough)170。真空穿通件170可以配置为将第一部件150的内部中的真空环境与真空腔室101外部的大气环境180分离开。
根据可与本文所述实施方式组合的本公开内容的一些实施方式，第一部件的内部可被配置为用于真空环境，并且真空穿通件是设置在第一供应通道中。或者或另外，第二部件的内部被配置为大气环境，并且第二供应通道提供第二部件的内部与真空腔室外部的大气环境之间的流体连接。
根据可与本文所述实施方式组合的本公开内容的实施方式，第一部件150可以是被配置为在至少一个对准方向上移动第一载体的对准装置，并且第二部件155可以是被配置为将第二载体保持在第一载体旁边的磁性支座。特别地，第一部件150可以包括一个或多个压电致动器，用于在一个或多个对准方向上对准第一载体10，并且第二部件155可以包括支座，尤其是磁性支座，被配置为用于将第二载体20保持在第二部件155处。可以向一个或多个压电致动器供应延伸穿过第一供应通道147的一个或多个缆线，并且可以向用于保持第二载体的磁性支座供应延伸穿过第二供应通道149的一个或多个缆线。
在一些实施方式中，设备200可以进一步包括用于保持或移动载体的第三部件157。在图2中，第三部件157被配置为将第一载体10保持在第一部件150处。特别地，第三部件157可以是被配置为将第一载体10保持在对准装置处的磁性支座。
设备200可包括在真空腔室101的壁102中的缆线穿通件109，用于供应第三部件157。在实施方式中，第三部件157可以是磁性支座，被配置为将载体(第一载体10)保持在第一部件150处。第一部件150可以是被配置为对准第一载体10的对准装置，并且第三部件157可以配置为将第一载体10保持在对准装置处。
第一从动部分143和第二从动部分146可以延伸穿过设置在真空腔室的侧壁中的同一开口。开口可以通过柔性元件(尤其是波纹管元件)真空密封。
图3为真空沉积系统350的示意性截面图。真空沉积系统包括根据本文所述实施方式的用于在真空腔室101中处理载体的设备300。设备300类似于图2中所示的设备200，使得可以参考上述说明，在此不再重复并且下文将仅论述差别。
在图3中，第一部件是对准装置151，尤其是包括至少一个压电致动器的对准装置。第二部件是磁性支座152，配置为保持第二载体20。磁性支座152包括设置在磁性支座152的内部中的大气壳体。特别地，磁性支座152的内部通过第二供应通道149与大气环境180流体连接。因此，可以从真空腔室的外部来供应磁性支座152，同时维持磁性支座152的内部中的大气条件。
如图3中所示出，缆线163，可以是电力缆线或信号缆线，从真空腔室外部穿过第二供应通道149到磁性支座152的内部。
在实施方式中，对准装置151可以适于在真空条件下操作，即，对准装置151可以是真空兼容的。对准装置151的内部可以暴露于真空腔室101的真空。通过在第一供应通道147中提供真空穿通件170，对准装置151内部的真空环境可以与真空腔室外的大气环境180分离开。因此，可以由来自外部的电力和/或信号缆线来供应对准装置151，同时可以维持对准装置151内部的真空环境。
在实施方式中，用于处理载体的设备可包括用于保持或移动第一载体的第三部件。在图3中，第三部件是磁性支座，可以类似于上述磁性支座152，并且将仅描述相对于磁性支座152的差别。在下文中，将第三部件称作“第一支座153”，并且将磁性支座152称作“第二支座152”。
第一支座153通常被配置为保持第一载体10。特别地，第一支座153可被配置为将第一载体10保持在对准装置151处。更特别地，第一支座153连接到对准装置151。因此，第一支座153可以通过第一驱动单元142与对准装置151一起移动。
在实施方式中，大气壳体是设置在第一支座153的内部。第一支座153的内部通常以真空密封的方式密封，以便维持第一支座内部的大气压力。
如本文所述，可以通过第二供应通道149来供应第二支座152。在实施方式中，通过电缆穿通件109所馈送的电力或信号缆线165来供应第一支座153。电力缆线或信号缆线165可以被馈送通过缆线穿通件109到真空腔室101的内部。电力或信号缆线165可以经由第一支座153的连接盒来供应第一支座153。第一支座153并且尤其是连接盒通常被配置为密封第一支座153的内部，使得电力缆线或信号缆线165可以从真空腔室101中的真空环境与第一支座153的内部连接，同时维持第一支座153的内部中的大气压力。
根据可与本文所述实施方式组合的本公开内容的实施方式，电力或信号缆线165是具有用于真空环境的材料的电气布线。例如，电力或信号缆线165可以是内部真空缆线，诸如，具有真空兼容绝缘的铜线。特别地，电力或信号缆线165可以是具有低除气率的电气布线。
真空沉积系统可以配置为将一种或多种材料沉积在由第一载体10承载的基板上。可以将沉积源105，尤其是被配置为蒸发有机材料的蒸汽源，设置在真空腔室中。沉积源105可以被布置成使得可以从沉积源105朝向安装到第一支座153的第一载体10引导材料。
真空沉积系统350包括设置在真空腔室101的沉积区域中的沉积源105。在一些实施方式中，第一部件被配置为用于在沉积区域中保持或移动载体。
真空沉积系统350可以是被配置为将一种或多种材料沉积在由第一载体10承载的基板上的真空沉积系统。
可以将沉积源105，尤其是被配置为蒸发有机材料的蒸汽源，设置在真空腔室中。沉积源105可以被布置成使得可以从沉积源105朝向安装到对准系统的第一支座153的第一载体10引导材料。
或者或另外，沉积源可包括具备蒸汽出口的可旋转分配管。分配管可以基本上在竖直方向上延伸，并且可以围绕基本上竖直的旋转轴线旋转。可以在蒸发源的坩埚中蒸发沉积材料，并且可以通过设置在分配管中的蒸汽出口朝向基板引导沉积材料。
特别地，沉积源105可以被提供作为在基本上竖直的方向上延伸的线源。沉积源105在竖直方向上的高度可以适于竖直定向的基板的高度，使得可以通过在第一方向X上移动沉积源105经过基板来涂覆基板。
在图3中，第一载体10是承载待涂覆的基板11的基板载体，并且第二载体20是承载将在沉积期间布置在基板11前面的掩模21的掩模载体。第一载体10和第二载体20可以通过第一移位装置141相对于彼此对准，使得已蒸发材料可以精确地以预定图案如由掩模所限定的那样沉积在基板上。
特别地，安装到第二支座152的第二载体20可以通过第二移位装置144在第二方向Z上移动到预定位置。第一载体10可以通过第一移位装置141在第二方向Z上移动到邻近第二载体10的预定位置。第一载体10可以接着在对准方向上与对准装置151对准，尤其是在第二方向Z上，和/或可选地在一个或多个另外的对准方向上对准。
在可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，对准系统130延伸穿过真空腔室101的壁102(尤其是侧壁)，并经由振动隔离元件103柔性地连接到侧壁，用于提供对准系统130与侧壁之间的振动隔离。振动隔离元件可以是轴向可膨胀元件，诸如波纹管元件。
根据可与本文所述实施方式组合的一些实施方式，用于处理载体的设备可以包括载体运输系统，所述载体运输系统被配置为在第一方向X上在真空腔室中运输载体。第一驱动单元可以被配置为使第一从动部分在横向于第一方向的第二方向Z上移动。
图3中所示的设备300包括被配置为在第一方向X上第一运输路径运输第一载体的第一载体运输系统120。第二方向Z可以基本上垂直于第一方向X，第一载体是由第一载体运输系统120沿着第一方向X运输。在第一载体沿着第一方向X的运输之后，第一载体可以被安装到第一支座153，并且在第二方向Z上远离第一运输路径移位，例如，朝向沉积源105或朝向承载掩模的第二载体20。
第一载体运输系统120可包括具有至少一个磁体单元121的磁悬浮系统，尤其是具有被配置为在引导结构处非接触地保持第一载体10的至少一个主动控制的磁体单元。
在一些实施方式中，至少一个对准方向可以基本上对应于第二方向Z。因此，第一载体可以通过第一移位装置141并且通过对准装置151在第二方向Z上移动。第一移位装置141可以被配置为在第二方向Z上执行第一载体的粗略定位，并且对准装置151可以被配置为在第二方向Z上执行第一载体的精细对准。
在一些实施方式中，对准装置151被配置为使第二支座152沿第二方向Z移动，并且可选地沿第一方向X以及横向于第一和第二方向的第三方向Y中的至少一个方向移动。第三方向Y可以是基本上竖直的方向。因此，可以由对准装置151在第一方向X、第二方向Z和/或第三方向Y上精确地定位第一载体。在其他实施方式中，对准装置151可以仅在两个方向上移动第一支座153，例如，在第二方向Z上和在第三方向Y上。在另外实施方式中，对准装置151可以仅在一个方向上移动第一支座153，尤其是在第二方向Z上。
对准装置151和第一支座153可以固定到第一移位装置141的从动部分143，使得对准装置151和第一支座153可以通过第一移位装置141在第二方向Z上移动。第一移位装置141包括可通过第一驱动单元142在第二方向Z上移动的第一驱动单元142和第一从动部分143。可以将对准装置151连同第一支座153一起设置在从动部分143处，例如，在从动部分143的前端处，以便可在第二方向Z上连同从动部分143一起移动。从动部分143可包括线性延伸的杆或臂，所述线性延伸的杆或臂在第二方向Z上从真空腔室外部延伸到真空腔室中，并且可通过第一驱动单元142移动。
在可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，第一移位装置141的第一驱动单元142可包括线性致动器，所述线性致动器被配置为使从动部分143在第二方向Z上移动距离10mm或更大，尤其是20mm或更大，更尤其是30mm或更大。例如，第一驱动单元142可包括机械致动器、机电致动器(例如，步进马达、电动马达)、液压致动器和/或气动致动器，被配置为使从动部分143在第二方向Z上移动10mm或更大的距离。
在可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，对准装置151可包括至少一个精密致动器，例如，至少一个压电致动器，被配置为在至少一个对准方向上移动第一支座。特别地，对准装置151包括两个或三个压电致动器，被配置为在两个或三个对准方向上移动第一支座。对准装置151的压电致动器可以被配置为使第一支座153在第二方向Z上移动，并且可选地在第一方向X上和/或在第三方向Y上移动。对准装置151可以被配置为用于第一支座153的精细定位(或精细对准)，所述第一支座153具有在至少一个对准方向上安装于所述第一支座153上的第一载体10。例如，对准装置可以被配置为用于以低于5μm的精度来定位第一载体，尤其是以低于μm的精度。因此，通过使对准装置151连同第一支座153一起被设置在第一移位装置的从动部分143处，可以通过第一移位装置141执行第一支座的粗略定位，并且可以由对准装置151提供第一支座的精细定位。
在可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，第一支座153包括磁性吸盘，被配置为将第一载体10磁性地保持在第一支座153处。例如，第一支座153可包括电永磁体装置，被配置为将第一载体磁性地保持在第一支座处。通过向电永磁体装置的线圈施加电脉冲，可以使电永磁体装置在保持状态与释放状态之间切换。特别地，通过施加电脉冲可以改变电永磁体装置的至少一个磁体的磁化。
图3中所示的对准系统130可以(刚性地)固定到设置于真空腔室中的支撑件110，例如，附接在真空腔室的顶壁。在可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，支撑件110在第一方向X上延伸并且承载或支撑第一载体运输系统120的至少一个磁体单元121。因此，至少一个磁体单元121和对准系统130均固定到真空腔室内的同一机械支撑件，使得真空腔室的振动或其他运动以相同的程度被传送到对准系统130以及传送到磁悬浮系统的悬浮磁体。可以进一步提高对准精度并且可以促进载体运输。
在一些实施方式中，沉积源105可包括具有多个蒸汽开口或喷嘴的分配管，用于将涂覆材料引导到沉积区域中。另外，沉积源可包括被配置为用于加热和蒸发涂覆材料的坩埚。坩埚可以连接到分配管，以便与分配管流体连通。
在可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，沉积源可以旋转。例如，沉积源可以从第一定向(其中沉积源的蒸汽开口指向沉积区域)旋转到第二定向(其中蒸汽开口指向第二沉积区域)。沉积区域和第二沉积区域可以位于沉积源的相对侧上，并且沉积源可以在沉积区域与第二沉积区域之间旋转约180°的角度。
第一载体运输系统120可以被配置为用于第一载体10在真空腔室101中的非接触式运输。例如，第一载体运输系统120可以磁力来保持和运输第一载体10。特别地，第一载体运输系统120可包括磁悬浮系统。
在图3的示例性实施方式中，第一载体运输系统120包括至少一个磁体单元121，所述磁体单元121至少部分地布置在第一载体10上方并且被配置为承载第一载体10的至少一部分重量。所述至少一个磁体单元121可包括主动控制的磁体单元，被配置为非接触地保持第一载体10。第一载体运输系统120可进一步包括驱动装置，被配置为在第一方向X上非接触地移动第一载体10。在一些实施方式中，驱动装置可以至少部分地布置在第一载体10下方。驱动装置可包括驱动器，诸如线性马达，被配置为通过在第一载体(未绘出)上施加磁力来移动第一载体。
在一些实施方式中，对准系统130包括主体131，所述主体131被固定到设置于真空腔室内的支撑件110。第一移位装置141的第一驱动单元142和第二移位装置144的第二驱动单元145可以固定到对准系统130的主体131。对准系统130的主体131可以为第一移位装置的从动部分143和第二移位装置的第二从动部分146提供穿过壁102的穿通件。对准系统130的主体131可以经由振动隔离元件103柔性地连接到真空腔室101的壁102。
对准系统130的主体131可以固定到支撑件110。支撑件110可以(直接地或间接地)固定到真空腔室的顶壁和/或可以被提供作为可以在第一方向X上延伸的支撑轨道或者支撑梁。真空腔室的顶壁通常比竖直延伸的侧壁更强地强化并且可移动性更小。
在可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，可以提供第一载体运输系统120用于在第一方向X上沿着第一运输路径运输第一载体，并且可以提供第二载体运输系统122用于在第一方向X上沿着平行于第一运输路径的第二运输路径来运输第二载体20。第一载体运输系统120和/或第二载体运输系统122可以被配置为用于非接触式载体运输的磁悬浮系统。特别地，第一载体运输系统120可包括至少一个磁体单元121，尤其是主动控制的磁体单元，用于非接触地保持第一载体10。第二载体运输系统122可包括至少一个第二磁体单元123，尤其是主动控制的磁体单元，用于非接触地保持第二载体20。通常，每个磁悬浮系统包括多个主动控制的磁体单元，所述多个主动控制的磁体单元可以沿第一方向X以基本相等的间距布置。例如，主动控制的磁体单元可以固定到支撑件110。
在图3中，第一载体10和第二载体20是由第一载体运输系统120和第二载体运输系统122的主动控制的磁体单元非接触地保持。第一支座153是设置在沿第二方向Z距第一载体10一定距离处，并且第二支座152是设置在沿第二方向Z距第二载体20一定距离处。
图4A示出处于第二位置的图3的设备300。通过在第二方向Z上将第二支座移动到第二载体20并且将第二载体20磁性地附接到第二支座152，将第二载体20安装到第二支座152。接着通过第二移位装置144使第二载体20沿第二方向Z移动到预定位置，例如，距离为20mm或更大。特别地，由第二载体20承载的掩模21定位在面对沉积源105的预定位置处。
如图4A中进一步描绘，承载基板11的第一载体10由第一载体运输系统120运输到沉积区域中，并且通过由第一移位装置141使第一支座153移动到第一载体10而使第一支座153被安装到第一载体。
如图4B中示意性地描绘，第一载体10接着通过第一移位装置141在第二方向Z上朝向第二载体20移动，直到基板11位于靠近掩模21处为止。随后，第一载体10在至少一个对准方向上，尤其是在第二方向Z上，与对准装置151对准。可以通过可包括一个或多个压电致动器的对准装置151将第一载体10精确地定位在预定位置处。
可以通过掩模21的开口由沉积源105将一种或多种材料沉积在基板11上。精确的材料图案可被沉积在基板上。
图5为根据本文所述实施方式的用于处理载体的设备400的截面图。图6为图5的设备400的对准系统130的分解图。图7为图5的设备400的对准系统130的透视图。设备400类似于图3中所示的设备300，使得可以参考上述说明，这里不再重复。
第一驱动单元142(例如，第一Z致动器)和第二驱动单元145(例如，第二Z致动器)被设置在真空腔室101的外部。第一和第二驱动单元固定到主体131。在一些实施方式中，主体131刚性地固定到真空腔室内部的支撑件(图5中未绘出)，例如，经由螺钉或螺栓108，并且柔性地连接到壁102。
第一驱动单元142被配置为使延伸穿过主体131到真空腔室中的第一从动部分143沿第二方向Z移动，并且第二驱动单元145被配置为使延伸穿过主体131到真空腔室中的第二从动部分146沿第二方向Z移动。用于将第一载体安装到对准系统的第二支座152被设置在第一从动部分143的前端处，并且用于将第二载体安装到对准系统的第一支座153被设置在第二从动部分146的前端处。因此，第二支座152和第一支座153可以彼此独立地通过相应的移位装置在第二方向Z上移动，以便将第一和第二载体沿第二方向Z定位在相应的预定位置处。
第二从动部分146比第一从动部分143更突出到真空腔室中，使得第一载体和第二载体可以彼此相邻地被保持在第一支座和第二支座处，第一支座和第二支座是设置在从动部分的前端处。
第一支座153经由对准装置151(尤其是包括至少一个压电致动器)连接到第一从动部分143。因此，可以通过由对准装置151将第一支座153精确地定位在预定位置来执行第一载体相对于第二载体的精细定位(或精细对准)。
在图7中，在对准系统130的主体131与真空腔室的壁102之间设置小的间隙，使得主体131不与壁102一起移动，例如，当侧壁振动时或者当侧壁由于真空腔室内的压力变化而移动时。
在一些实施方式中，设备包括在沉积区域中的两个或更多个对准系统，所述对准系统在第一方向X上彼此间隔开。可以根据根据本文所述实施方式的对准系统130来配置每个对准系统。例如，第一对准系统的第二支座可以被配置为保持第一载体的上前部，并且第二对准系统的第一支座可以被配置为保持第一载体的上后部。每个对准系统可以延伸穿过真空腔室的侧壁，使得相应移位装置的相应驱动单元被定位在真空腔室外部。另外，每个对准系统可以经由相应的振动隔离元件柔性地连接到真空系统的侧壁。在一些实施方式中，每个对准系统机械地固定到设置在真空腔室内部的同一支撑件上，例如，固定到真空腔室的顶壁。
第一对准系统的对准装置可以被配置为在第一方向X、第二方向Z和第三方向Y上对准第一载体，并且第二对准系统的对准装置可以被配置为在第一方向Z和第三方向Y上对准第一载体。可以提供具有另外对准装置的另外对准系统。因此，可以相对于第二载体来定位第一载体(所述第一载体为三维物体)并使所述第一载体精确地旋转到沉积区域中的预定平移和旋转位置。
图8为说明根据本文所述实施方式的在真空腔室中处理载体的方法的流程图。
在框720处，通过附接到第一从动部分的第一部件使第一载体在真空腔室101中移动。第一部件可以是对准装置，尤其是包括用于在一个或多个对准方向上对准第一载体的一个或多个压电致动器。真空腔室101具有带有开口的壁。第一从动部分可以通过布置在真空腔室外部的第一驱动单元移动，并且延伸穿过开口到真空腔室中。第一载体可以是基板载体。
在框720处，可以通过第一部件使基板载体相对于保持掩模的第二载体对准。通过设置在第一从动部分中的第一供应通道向第一部件供应电力或信号中的至少一种。
在操作框710处，通过附接在第二从动部分处的第二部件将第二载体保持在真空腔室中。第二从动部分可以通过布置在真空腔室外部的第二驱动单元移动，并且第二从动部分延伸穿过与第一从动部件相同的开口到真空腔室101中。第二载体可以是掩模载体，所述掩模载体可以通过磁力被保持在第二部件处。
通过设置在第二从动部分中的第二供应通道向第二部件供应电力或信号中的至少一种。第二部件可以为磁性支座。
本文所述设备可以被配置为用于(例如)用于制造OLED器件的有机材料的蒸发。例如，沉积源可以是蒸发源，尤其是用于在基板上沉积一种或多种有机材料以形成OLED器件的层的蒸发源。
本文所述实施方式可以用于在大面积基板上进行蒸发，例如，用于OLED显示器制造。具体地，提供用于根据本文所述实施方式的结构和方法的基板是大面积基板，例如，具有0.5m2或更大的表面积，尤其是为1m2或更大。例如，大面积基板或载体可以是GEN 4.5，对应于约0.67m2(0.73x 0.92m)的表面积；GEN 5，对应于约1.4m2(1.1m x 1.3m)的表面积；GEN7.5，对应于约4.29m2(1.95m x 2.2m)的表面积；GEN 8.5，对应于约5.7m2(2.2m x 2.5m)的表面积；或甚至是GEN 10，对应于约8.7m2(2.85m x 3.05m)的表面积。可以类似地实施甚至更大的几代，诸如GET 11和GET 12以及对应的表面积。在OLED显示器制造中也可以提供一半大小的GEN代。
根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，基板厚度可以从0.1mm到1.8mm。基板厚度可以是约0.9mm或更低，诸如，0.5mm。如本文所使用的术语“基板”可以特定地包括基本上非柔性的基板，例如，晶片、诸如蓝宝石或类似物的透明晶体的切片，或者玻璃板。然而，本公开内容不限于此，并且术语“基板”也可以包括柔性基板，诸如，卷材或箔。术语“基本上非柔性的”应理解为区别于“柔性的”。具体地，基本上非柔性的基板可具有一定程度的柔韧性，例如，具有0.9mm或更低，诸如0.5mm或更低的厚度的玻璃板，其中与柔性基板相比，基本上非柔性的基板的柔韧性小。
根据本文所述实施方式，基板可以由适合于材料沉积的任何材料制成。例如，基板可以由选自由玻璃(例如钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃和类似物)、金属、聚合物、陶瓷、复合材料、碳纤维材料或者可以通过沉积工艺进行涂覆的任何其他材料或材料组合所组成的组的材料制成。
根据本文所述实施方式，用于基板载体和掩模载体在真空腔室中的运输和对准的方法可以使用计算机程序、软件、计算机软件产品和相互关联的控制器来进行，所述控制器可以具有CPU、存储器、用户界面，以及与设备的对应部件通信的输入和输出装置。
在一些实施方式中，掩模载体和基板载体可具有不同的大小。例如，掩模载体可以大于基板载体，尤其是在竖直方向上，如图3中所示意性地描绘。
虽然前文针对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另外的实施方式，并且本公开内容的范围由以下权利要求确定。

Claims (15)

1.一种用于在真空腔室中处理载体的设备(100)，包括：
真空腔室(101)，所述真空腔室具有带有开口(106)的壁(102)；
第一驱动单元(142)，所述第一驱动单元布置在所述真空腔室(101)外部，并且被配置为使延伸穿过所述开口(106)到所述真空腔室(101)中的第一从动部分(143)移动；和
第一部件(150)，所述第一部件用于在所述真空腔室(101)中保持或移动附接到所述第一从动部分(143)的载体，所述第一从动部分(143)提供用于供应所述第一部件(150)的第一供应通道(147)。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述第一部件(150)为被配置为保持所述载体的磁性支座，尤其是具有电永磁体的磁性支座。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述第一部件(150)为被配置为使所述载体在至少一个对准方向上移动的对准装置(150)，尤其是压电致动器。
4.如权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述第一从动部分(143)包括中空轴，所述中空轴被配置为从所述真空腔室(101)外部将电力缆线和信号缆线(161,163)中的至少一种馈送到所述第一部件(150)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的设备，所述设备进一步包括在所述第一供应通道(147)中的真空穿通件(170)，所述真空穿通件(170)被配置为使所述第一部件(150)的内部的真空环境与所述真空腔室(101)外部的大气环境(180)分离开。
6.如权利要求1至4中任一项所述的设备，其中所述第一供应通道(147)提供所述第一部件(150)的内部与所述真空腔室外部的大气环境(180)之间的流体连接。
7.如权利要求1至6中任一项所述的设备，所述设备进一步包括：
第二驱动单元(145)，所述第二驱动单元布置在所述真空腔室(101)外部，并且被配置为使延伸穿过所述开口(106)到所述真空腔室(101)中的第二从动部分(146)移动；和
第二部件(155)，所述第二部件用于在所述真空腔室(101)中保持或移动附接到所述第二从动部分(146)的载体，所述第二从动部分(146)提供用于供应所述第二部件(155)的第二供应通道(149)。
8.如权利要求7所述的设备，其中所述第二从动部分(146)包括中空轴，所述中空轴被配置为从所述真空腔室(101)外部将电力缆线和信号缆线(161,163)中的至少一种馈送到所述第二部件(155)。
9.如权利要求7或8所述的设备，其中所述第一部件(150)为对准装置(151)，所述对准装置(151)被配置为使第一载体(10)在至少一个对准方向上移动，并且所述第二部件为磁性支座(152)，所述磁性支座(152)被配置为将第二载体(20)保持在所述第一载体(10)旁边。
10.如权利要求7或9中任一项所述的设备，其中所述第一部件(150)的内部被配置为真空环境，并且真空穿通件(170)被设置在所述第一供应通道(147)中，和/或
其中所述第二部件(155)的内部被配置为大气环境，并且所述第二供应通道(149)提供所述第二部件(155)的所述内部与所述真空腔室(101)外部的所述大气环境之间的流体连接。
11.如权利要求1至10中任一项所述的设备，所述设备进一步包括在所述真空腔室(101)的所述壁(102)中的至少一个缆线穿通件(109)，用于供应用于保持或移动载体的第三部件(157)，特别地是其中所述第三部件(157)是被配置为将所述载体保持在所述第一部件(1500处的磁性支座(153)。
12.如权利要求1至11中任一项所述的设备，所述设备进一步包括载体运输系统(120)，所述载体运输系统(120)被配置为沿第一方向在所述真空腔室中运输所述载体，其中所述第一驱动单元(142)被配置为沿横向于所述第一方向的第二方向移动所述第一从动部分(143)。
13.一种真空沉积系统(350)，包括：
如权利要求1至12中任一项所述的设备；和
沉积源(105)，所述沉积源设置在所述真空腔室(101)的沉积区域中，
其中所述第一部件(150)被配置为在所述沉积区域中保持或移动所述载体。
14.一种在真空腔室(101)中处理载体的方法，所述真空腔室(101)具有带有开口(106)的壁，其中可通过布置在所述真空腔室(101)外部的第一驱动单元(142)移动的第一从动部分(143)延伸穿过所述开口(106)到所述真空腔室中，所述方法包括：
通过附接到所述第一从动部分(143)的第一部件(150)在所述真空腔室(101)中保持或移动第一载体(10)；和
通过设置在所述第一从动部分(143)中的第一供应通道(147)向所述第一部件(150)供应电力或信号中的至少一种。
15.如权利要求14所述的方法，其中可通过布置在所述真空腔室(101)外部的第二驱动单元(145)移动的第二从动部分(146)延伸穿过所述开口(106)到所述真空腔室(101)中，所述方法进一步包括：
通过附接到所述第二从动部分(146)的第二部件(155)将第二载体(20)保持在所述真空腔室中；和
通过设置在所述第二从动部分(146)中的第二供应通道(149)向所述第二部件(155)供应电力或信号中的至少一种，
其中所述第一载体(10)通过所述第一部件(150)相对于所述第二载体(20)移动。
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