CN1274874C - 在玻璃衬底上淀积薄膜的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在衬底上淀积薄膜的连续式溅射设备，包含：一个缓冲加热模块，其中的内部气压减小到真空状态，并且衬底被预热；一个入口传送模块，与缓冲加热模块相邻，并且具有一个在内部移动衬底的快速传送装置，在这个模块内，衬底被加热；一个第一溅射模块，用来在衬底上淀积薄膜，它与入口传送模块相邻；由此，入口传送模块充当缓冲区域，减小当衬底从缓冲加热模块中卸载出来的时候第一溅射模块中温度和气压的起伏；其中，入口传送模块中的衬底被该快速传送装置以比第一溅射模块中快的速度移动。本发明也公开了一种利用上述连续式溅射设备在衬底上淀积薄膜的方法。

Description

在玻璃衬底上淀积薄膜的设备和方法
技术领域
本发明是涉及用来在衬底上淀积薄膜的连续式溅射设备；特别是涉及在多个玻璃衬底上连续地淀积薄膜的连续式溅射设备，在这里，淀积物的均匀性和与衬底结合的坚固性都得到提高。
背景技术
在制造半导体、LCD(液晶显示)、PDP(等离子显示屏)和投影电视以及类似的这些产品的过程中，溅射技术已经广泛的应用到了对薄膜淀积的处理中。根据加载和卸载方式的不同，溅射技术可以划分为三种类型，例如：连续式、分批式、内-背(inter-back)式。
在分批式的溅射技术中，衬底直接装载到一个镀腔内，相反在内—背式的溅射技术中，要用到一个子腔。在连续式的溅射技术中，将衬底装载到镀腔中以及将衬底从镀腔中卸载出来，是分别在一个装载腔和一个卸载腔的帮助下实现的。进一步，一个二氧化硅(SiO2)薄膜和一个ITO(氧化锡和氧化铟的混合物)薄膜将按顺序淀积在玻璃衬底的一个表面上。
一个传统的连续式溅射设备包含有：一个入口加载上锁模块，该模块用来将内部的压力从大气压变到真空或者是从真空变到大气压，一个用来加热玻璃衬底的缓冲加热模块，一个把二氧化硅薄膜淀积到玻璃衬底上的第一溅射模块，一个加热玻璃衬底的加热模块，一个将ITO薄膜淀积到玻璃衬底上的第二溅射模块，一个冷却玻璃衬底的缓冲冷却模块，一个出口加载上锁模块，该模块用来将内部的压力从真空变到大气压或者是从大气压变到真空。
每一个模块都有由一个底盘支持的一双玻璃衬底。因此，在一个新的衬底可以被装载进来之前，被处理了的衬底必须按顺序装载到下一个处理模块中。当正在装载新的衬底时，模块中的处理环境被打乱。于是，处理环境，例如气压，需要重新调整到先前处理衬底时的状态。在处理模块中，只有当处理环境建立起来之后，处理过程才可以开始。这样的结果是：在传统的连续式(in-line)溅射系统中，不能够进行连续的溅射处理。
重新调整的过程进一步的恶化了处理的结果，在这段时间内，压力发生了很大的变化。特别是当一块衬底从缓冲加热模块装载到第一溅射模块以及从加热模块进入到第二溅射模块时，压力就发生了这么巨大的变化。第一和第二溅射模块中需要建立的各自的基础压力分别比缓冲加热模块和加热模块中的压力要低，在溅射过程中，当氩气补充进来时，需要考虑压力的升高。例如，当衬底从缓冲加热模块中卸载出来后，其内部的压力保持在3×10-2到5×10-2托的范围内，衬底加载到第一溅射模块中，这时候它周围的气压值近似的为10-6托。压力的巨大变化产生了很高的缺损率。在溅射处理之后，底压力上升到近似为2×10-3托的处理气压。在第二溅射处理中，也发生了同样的气压的巨大变化，为了简单起见，细节的描述在这里就省略了。产生在衬底上的缺陷不可避免的会要影响淀积在衬底上的二氧化硅和ITO薄膜的质量。这样，传统的系统将会产生很高比例的缺损的薄膜淀积。
在传统的系统中，冷却发生在单一的模块中，特别是在缓冲冷却模块中。换句话说，在第二溅射模块中，被处理的衬底温度大约为320℃，在缓冲冷却模块中，将冷却到100至150℃。这样产生的后果是，由于高的热收缩，将会使淀积在衬底上的二氧化硅和ITO薄膜变坏。
最后，在进行维修保养时，传统系统中的开放嵌板的关键设计不能够提供充足的工作空间。
于是，一个新的连续式的溅射技术已经得到发展，该技术提供连续的可靠的淀积处理，来进一步减小或者消除由于气压和温度的巨大变化造成的任何形式的缺陷。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供这样的一个连续式溅射设备，该连续式溅射设备可以将多个薄膜层均匀地淀积在衬底上，以提供衬底的淀积浓度。
本发明的另外一个目的是提供一个可以多个衬底上连续淀积薄膜的连续式溅射设备。
本发明还有一个目的就是提供一个连续式溅射设备，该系统可以减少由于衬底上的淀积层的热收缩造成的缺陷。
该发明还有另外的一个目的就是提供一个这样的连续式溅射设备，该溅射系统的腔体相互脱离，因此提供了一个开放的工作空间，于是方便了系统的维护，并增加了系统的可靠性。
根据本发明的一方面，提供一种在衬底上淀积薄膜的连续式溅射设备，包含：一个缓冲加热模块，其中的内部气压减小到真空状态，并且衬底被预热；一个入口传送模块，与缓冲加热模块相邻，并且具有一个在内部移动衬底的快速传送装置，在这个模块内，衬底被加热；一个第一溅射模块，用来在衬底上淀积薄膜，它与入口传送模块相邻。这样，入口传送模块充当缓冲区域，减小当衬底从缓冲加热模块中卸载出来的时候第一溅射模块中温度和气压的起伏。入口传送模块中的衬底被该快速传送装置以比第一溅射模块中快的速度移动。
根据本发明的一个实施例，第一溅射模块包含保持内部的处理气压和温度的装置。
根据本发明的一个实施例，当第一溅射模块中的衬底镀薄膜的时候，入口传送模块与第一溅射模块相通。
根据本发明的一个实施例，入口传送模块还包括保持其内部压力在从1.5×10-3到1.5×10-2托范围内的装置。
根据本发明的一个实施例，该连续式溅射设备还包括：一个与第一溅射模块相邻的加热模块；一个与加热模块相邻的第二溅射模块，其中有一个加热器件，在这个模块内，在薄膜的顶层淀积一层薄膜；及一个安装在第一溅射模块和加热模块之间的闸门阀，其中，当第一溅射模块中的衬底镀薄膜时，闸门阀是打开的。优选地，该连续式溅射设备还包含与第二溅射模块相邻的退火模块，在这个模块内，在第二溅射模块中镀有一层薄膜层的衬底被加热到比在第二溅射模块中的加热器件至少高10℃的温度。更优选地，该连续式溅射设备还包含相邻退火模块且具有第二快速传送装置的一个出口传送模块，其中衬底被第二快速传送装置以比在退火模块中快的速度移动。
根据本发明的一个实施例，在加热时出口传送模块中的衬底被冷却。
根据本发明的一个实施例，该连续式溅射设备还包含一个在其中对衬底进行强制冷却的缓冲冷却模块，该模块与出口传送模块相邻。
根据本发明的一个实施例，每个模块都包含一个有第一和第二腔体的腔。
根据本发明的一个实施例，第一和第二腔体具有在其间提供开口的分离装置。
根据本发明的一个实施例，分离设备有一个轮组件。
根据本发明的另一方面，提供、一种利用上述连续式溅射设备在衬底上淀积薄膜的方法，包含的步骤：在入口传送模块中移动衬底比在第一溅射模块中要快；当衬底在镀薄膜的时候，在第一溅射模块中移动衬底。
附图说明
联系这些附图，从下面的关于最佳实施例的描述，本发明的上述的以及其它的目的和特征就会变得很显然，这里：
图1是根据本发明的一个连续式溅射设备的顶视图；
图2根据本发明，阐明了表示处理顺序的结构图；
图3表示的是一个根据本发明的连续式溅射设备的第一溅射模块的水平剖面图；
图4表示的是一个根据本发明的连续式溅射设备的第一溅射模块的垂直剖面图；
图5表示的是当第一镀腔打开时，第一溅射模块的垂直剖面图；
图6提供了根据本发明的连续式溅射设备的加热模块的一个垂直剖面图；
图7描述了根据本发明加热模块的加热器件的放大的水平剖面图；
图8表示的是根据本发明的加热模块的加热器件的放大的垂直剖面图；
图9表示的是根据本发明的冷却套管部分截断的正面图；
图10提供了根据本发明的冷却套管部分截断的正面透视图。
具体实施方式
参照附图，现在将对根据本发明的最佳实施例的一个连续式溅射设备进行描述。
本发明的连续式溅射设备被安装在一个干净的空间环境中。玻璃衬底通过一个传送装置从一个模块转移到另外一个模块。一对玻璃衬底被垂直的放置，衬底的平面表面平行于转移路径的方向。
参照图1和图2，本发明的连续式溅射设备10包括有：一个具有一个入口加载上锁腔体102的入口加载上锁模块100，一个具有缓冲加热腔体202的缓冲加热模块200，一个具有一个入口转移腔302的入口转移模块300，一个具有第一镀腔402的第一连续式溅射模块400，一个具有一个加热腔502的加热模块500，一个具有第二镀腔602的第二溅射模块600，一个具有退火腔702的退火模块700，一个具有出口转移腔802的出口转移模块，一个具有缓冲冷却腔902的缓冲冷却模块900，一个具有一个出口加载上锁腔1002的出口加载上锁模块1000，这里，连续式溅射设备10的所有模块100、200、300、400、500、600、700、800、900和1000都根据顺序排列。
腔体102、202、302、402、502、602、702、802、902、1002被分为两个截然不同的部分，即：第一腔体部分104、204、304、404、504、604、704、804、904、1004和第二腔体部分106、206、306、406、506、606、706、806、906、1006，这里第二腔体部分106、206、306、406、506、606、706、806、906、1006中的每一个都从第一腔体部分104、204、304、404、504、604、704、804、904、1004中脱离出来，因此如图5中所示，在模块100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000中的每一个都提供了一个腔体间的开口。
通过应用分别安装在模块100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000中的对应的真空泵110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010，腔体102、202、302、402、502、602、702、802、902、1002每一个的内部气压都可以降到所希望的真空水平。入口加载上锁模块100和出口加载上锁模块1000还分别包含排气阀112、1012，通过排气阀可以从外面的大气补充空气或者向外面排出空气。
第一溅射模块400在图3到5中阐述(图3所示的是它的水平剖面图；图4所示的是其垂直方向的剖面图；图5所示的是整个第二腔体406与第一腔体404脱离的垂直方向的剖面图。在第一溅射模块400中，第二腔体406充当第一溅射模块400的盖子，在其中，第二腔体406可以在侧向分离，这样就提供了一个如图5所示的开口。
多个用来淀积二氧化硅薄膜的二氧化硅阴极430，它们每个都安装有一个二氧化硅的中间电极(target)和一个电极，并且位于第一和第二腔体404、406的各自的内壁上。如图3中所示，阴极430均匀的分为在第一和第二腔体部分。在第一腔体404中，阴极430被放置在腔体404的第二半部分中，在第二腔体406中，则被放置在腔体406的第一半部分中，在这两个中间形成了一个对角线的排列。此外，在第一和第二腔体404、406中，不包含有二氧化硅阴极430的一部分安装了防护装备432以对应其他腔体中的反向的二氧化硅阴极。二氧化硅阴极430的安装排列方式(包含但不限制二氧化硅阴极430的数目和放置)可以进行修正。
如图1中描述的，包含一个ITO中间电极和电极的ITO阴极630，安装在第二溅射模块600中用来淀积ITO薄膜。
系统10中的每一个模块都有一个传送装置(图中没有表示出来)，传送装置用来从一个模块向另外一个模块传输用来支持一对衬底1的支架T。在入口传送模块300和出口传送模块800中，快速的传送装置的运转速度比其它模块400、500、600、700的速度快(如5m/min)，这样是为了将第一和第二溅射模块400、500之间衬底的处理间隙减小到大约5mm。
另外，第一和第二溅射模块400、600中的传送装置有对支架T的多倍装载能力。那就是，多个支架T，例如5个，可以一次被装载到传送装置上。
回过头来参照图1，连续式溅射设备10包含第一闸门(gate)阀1100，该闸门阀是用来打开和关闭入口加载上锁模块100以加载玻璃衬底1的。位于入口加载模块100和缓冲加热模块200之间的第二闸门阀1102用于帮助把衬底1从入口加载上锁模块100加载到缓冲加热模块200。设置在缓冲加热模块200和入口传送模块300之间的第三闸门阀1104用于帮助加载和卸载衬底1的。第五闸门阀1108位于出口传送模块800和缓冲冷却模块900之间，用来帮助加载和卸载衬底1。第六闸门阀1110位于缓冲冷却模块900和出口加载上锁模块1000之间，用来帮助加载和卸载衬底1。第七闸门阀1112位于出口加载上锁模块1000的下游，用来帮助卸载衬底1。
从现有技术看，当缺少闸门阀时，入口传送模块300和出口传送模块800之间的模块400、500、600、700组成了一个连续的路径。从入口传送模块300中卸载出来的这对衬底1直接加载到第一溅射模块400中，这样就可以在衬底1上连续的淀积二氧化硅薄膜，然后就进行接下来附加的加热处理，这个加热处理发生在加热模块500中。其后，加热了的衬底1就送到第二溅射模块600中，在这个模块中，ITO薄膜被镀到二氧化硅薄膜的上面。在第一溅射模块400和加热模块500之间，有第四闸门阀1106，在处理衬底的过程中该闸门阀没有用到。它是用来在任意一个模块出现故障的时候，隔离故障部分，这样正常的模块就能够执行正常的处理功能，以确保衬底1的连续处理。沿着路径进一步进行，第二溅射模块600中的被处理过的衬底1被直接加载到退火模块700中。根据这个顺序，在退火模块700中被处理过的衬底1被直接加载到出口传送模块800中，在这个模块中，一个快速的传送装置立刻以5m/min的速度将这块处理过的衬底1传送到出口传送模块的下游，在这里，衬底将会遇到第五闸门阀1108。
将上面描述的传送装置的影响与在缺少闸门阀来关闭入口传送模块300和出口传送模块800之间的衬底传送路径相结合，就可以一个进行连续的溅射处理。
如图6、7和8中所示，加热器件520包括一个热辐射管522，该热辐射管522有一个平行于第一和第二腔体504、506内壁的螺旋部分522a。多个热辐射盘524用来给加热腔502中的玻璃衬底1提供均匀的热辐射，每个热辐射盘都放置在热辐射管522的螺旋部分522a的前面。另外，多个第一反射盘526用来反射从螺旋部分522a辐射过来的热量。多个绝缘盘528用来阻止热量的传递，每个绝缘盘都放置在第一反射盘506的后面。根据相似的方式，多个第二反射盘530用来反射从绝缘盘528向绝缘盘528后面的第一反射盘526反射的热量。
辐射管道522的螺旋部分522a插到支架532的凹槽534中，紧紧的固定到第一反射盘526上。每个第二反射盘530都通过固定设备537紧紧的固定到防护罩536上，这里，防护罩536也被紧紧的固定到第一和第二腔体504、506上。
缓冲加热模块200、入口传送模块300、第一溅射模块400、第二溅射模块600、退火模块700和出口传送模块800都分别有加热器220、320、420、620、720、820，这些加热器和加热器520类似。为了简单起见，它们的结构和操作的具体描述在这里就省略了。
在图9和图10中表示的是一个安装在冷却模块900中的冷却套管920(图9表示的是冷却套管920部分截断的正面视图，图10表示的是冷却套管920部分截断的正面透视图)。冷却套管920包含第一和第二盘922、924，每个盘都有一个空心的螺旋部分。第一和第二盘922、924连接到一起，这样，它们的空心螺旋部分就组成了一个螺旋冷却水通道926。冷却水通道926的一端连接到一个提供冷却水的入口线930，另外一端连接到一个释放冷却水的出口线932，这里的入口线930和出口线932连接到一个众所周知的冷却水泵上(这里没有表示出来)。
当高温的玻璃衬底1加载到缓冲冷却模块900的缓冲冷却腔902后，冷却水由冷却水泵通过入口线930提供到冷却水通道926中。然后，冷却水流经冷却通道926，通过出口线932排出。当流经冷却水通道926时，冷却水通过第一和第二盘922、924从缓冲冷却腔902和玻璃衬底1吸收热量。将冷却套管920和传统的冷却管道比较，冷却套管可以提供更大的热量传输区域和更大的冷却水容量。相应的，冷却套管可以高效地冷却缓冲冷却腔902和衬底1。
回头参考图1、3-6、9，图中展示了轮组件1200，这些装置分别固定到对应的第二腔体106、206、306、406、506、606、706、806、906、1006上，它们用来侧向移动这些第二腔体106、206、306、406、506、606、706、806、906、1006，以在各自对应的第一和第二腔体104、204、304、404、504、604、704、804、904、1004、106、206、306、406、506、606、706、806、906、1006之间提供一条开口，这些第一腔体104、204、304、404、504、604、704、804、904、1004紧紧的固定在系统框架1206上。因此，腔体102、202、302、402、502、602、702、802、902、1002更容易维护，于是增加了系统的可靠性。
根据本发明的最佳实施例的连续式溅射设备10的操作将参照附图进行描述。
参照图1和图2，入口加载上锁腔102的内部气压从真空状态变到大气压。当第一闸门阀1100打开的时候，玻璃衬底1加载到入口加载上锁模块100中。当衬底以加载到了入口加载上锁模块100中以后，第一闸门阀1100关闭，然后，内部的气压由一个大气压变到真空。入口加载上锁模块100内一达到真空状态，入口加载上锁模块100和缓冲加热模块200之间的第二闸门阀1102就释放，这样就允许玻璃衬底1从入口加载上锁模块100传送到缓冲加热模块200。在缓冲加热模块200中，玻璃衬底1被加热器件220加热。在衬底1加载到入口加载上锁模块100的过程中，缓冲加热模块200中的内部压力保持在从3.0×10-2到5.0×10-2托范围内的真空状态，在这个过程中，第二闸门阀1102一直关闭。玻璃衬底1在缓冲加热模块200中预热到大约100℃。衬底1被预热以后，缓冲加热模块200和入口传送模块300之间的闸门阀1104打开，衬底1被传送到入口传送模块300。在这里衬底1被加热器320加热到大约150℃。通过在缓冲加热模块200和第一溅射模块400之间插入入口传送模块300，在第一镀腔402中的处理条件不会直接受缓冲加热模块200中的衬底1的加载和卸载很大的影响。这样，入口传送模块300充当缓冲区域，来减小第一溅射模块400中由于保持与第一溅射模块400中类似的处理条件引起的处理条件的扰动。这样，在第一溅射模块400中处理条件就足够稳定，当衬底从近似为10-2托的低真空状态加载到近似为10-6托的高真空状态的第一溅射模块中时，消除了现有技术中出现的气压的突变。此外，入口传送腔302的气压保持在1.5×10-3到1.5×10-2托这个范围内。如果入口传送模块300中的内部气压超出了1.5×10-2托，在衬底1的表面将会产生湿气，导致产生衬底1上二氧化硅薄膜的黏附性。另一方面，如果入口传送模块300中的内部气压降到1.5×10-3托以下，二氧化硅薄膜变硬，这样在对二氧化硅薄膜进行蚀刻时会出现问题。
当缺少氩气时，第一溅射模块400中的底压力为8×10-6托。但是，在有氩气的腔体402中的镀膜过程中，气压上升到2×10-3托。由于入口传送模块300中保持一个接近于第一溅射模块400中的处理气压的压力范围，加载到第一溅射模块400中的衬底1不会出现在很大很突然的气压变化中。虽然气压保持不变，第一溅射模块400可以从事衬底1的连续处理工作。
二氧化硅的淀积过程如下：一个13.56MHz的高频电压输入到有一个二氧化硅中间电极的二氧化硅阴极430。然后，由二氧化硅阴极430的发热释放引起的等离子会电离惰性气体，例如氩气，惰性气体的离子轰击二氧化硅阴极，这样引起二氧化硅中间电极的原子溅射出来。然后，衬底1就镀了一层溅射出来的原子。为了增加覆盖在玻璃衬底1上的二氧化硅薄膜的均匀性，衬底1的温度要保持在大约250℃。
参考图1和图6，在镀膜的过程中，由于第一溅射模块400和加热模块500之间的第四闸门阀1106一直打开，在第一溅射模块400中进行处理的衬底1直接加载到加热模块500中。
加热模块500中衬底1的温度保持大约300℃。通过提供氩气，加热腔502的内部压力保持大约2×10-3托，这与第一镀膜腔402中相类似。在镀上ITO膜之前，玻璃衬底1进一步加热到有一个均匀的温度。
参考图1和图2，衬底1从加热模块500传送到第二溅射模块600中镀ITO膜。为了增加ITO膜淀积的均匀性，第二镀膜腔602中，衬底1的温度保持在大约320℃。通过提供氩气或者氧气，第二镀膜腔602中的内部气压保持在大约2×10-3托，在这里，第二镀膜腔602内的底压力建立为大约8×10-6托。
通过DC(直流电)溅射过程，ITO薄膜覆盖到衬底1上的二氧化硅薄膜的上层。换一句话说，一个高压的直流电加到有ITO中间电极的ITO阴极630上，ITO阴极630的发光放电电离惰性气体。惰性气体的离子轰击ITO中间电极，这样引起了ITO中间电极上原子的溅射，溅射的原子覆盖到衬底1的二氧化硅薄膜上。
衬底1由第二溅射模块600传送到退火模块700。在退火的过程中，玻璃衬底1根据这样一种方式进行加热，退火模块700中的加热器件720的温度比第二溅射模块600中玻璃衬底1的温度最少高10℃。例如，如果在ITO镀膜过程中，衬底1的温度为300℃，退火模块700中加热器720的温度要大于或等于310℃。退火模块700中的内部气压保持为大约2×20-3托。在这段时间内，二氧化硅薄膜和ITO薄膜恢复和重新结晶。
退火过程完成以后，玻璃衬底1从退火模块700传送到出口传送模块800。在出口传送模块800中，被加热器件820加热了的玻璃衬底1冷却到150℃～200℃范围内。实际上，出口传送模块800减小了衬底的热收缩，这是传统系统中衬底上缺陷薄膜的一个根本原因。出口传送模块800的内部气压保持在大约5×10-3托，进一步提供了一个类似于入口传送模块300中的那样的缓冲区，这里，衬底1传送的速度要比在退火模块700中要快。
参考图1和图9，出口传送模块800和缓冲冷却模块900之间的第五闸门阀1108有助于衬底1的加载和卸载。打开第五闸门阀1108之后，衬底1卸载到缓冲冷却模块900，在这里被一个冷却套管920冷却。进行强制冷却的缓冲冷却模块900中的温度保持在大约150℃，内部气压保持为大约5.0×10-3托。
完成衬底1的冷却过程之后，缓冲冷却模块900和出口加载上锁模块1000之间的第六闸门阀1110打开，把衬底1卸载到出口加载上锁模块1000。在衬底1加载到出口加载上锁模块1000之后，第六闸门阀1110关闭。出口加载上锁模块1000的排气阀1012打开。其后，出口加载上锁腔1002达到与大气压的平衡。然后，第七闸门阀1112打开，玻璃衬底1从出口加载上锁模块1000中卸载出来，期间缓冲冷却模块900保持真空状态。出口加载上锁模块1000中衬底1的卸载不会破坏缓冲冷却腔902中的冷却过程。
虽然对于最佳实施例，本发明进行了展示和描述，但是对于本技术领域的技术人员应该理解，在不脱离本权利要求书中定义本发明的精神和范围的情况下，可以进行不同形式的改变和修正。

Claims (13)

1、一种在衬底上淀积薄膜的连续式溅射设备，包含：
一个缓冲加热模块，其中的内部气压减小到真空状态，并且衬底被预热；
一个入口传送模块，与缓冲加热模块相邻，并且具有一个在内部移动衬底的快速传送装置，在这个模块内，衬底被加热；
一个第一溅射模块，用来在衬底上淀积薄膜，它与入口传送模块相邻；
由此，入口传送模块充当缓冲区域，减小当衬底从缓冲加热模块中卸载出来的时候第一溅射模块中温度和气压的起伏；
其中，入口传送模块中的衬底被该快速传送装置以比第一溅射模块中快的速度移动。
2、根据权利要求1中的连续式溅射设备，其中，第一溅射模块包含保持内部的处理气压和温度的装置。
3、根据权利要求1中的连续式溅射设备，其中，当第一溅射模块中的衬底镀薄膜的时候，入口传送模块与第一溅射模块相通。
4、根据权利要求1中的连续式溅射设备，其中，入口传送模块还包括保持其内部压力在从1.5×10-3到1.5×10-2托范围内的装置。
5、根据权利要求1中的连续式溅射设备，还包括：
一个与第一溅射模块相邻的加热模块；
一个与加热模块相邻的第二溅射模块，其中有一个加热器件，在这个模块内，在薄膜的顶层淀积一层薄膜；及
一个安装在第一溅射模块和加热模块之间的闸门阀，
其中，当第一溅射模块中的衬底镀薄膜时，闸门阀是打开的。
6.、根据权利要求5中的连续式溅射设备，还包含与第二溅射模块相邻的退火模块，在这个模块内，在第二溅射模块中镀有一层薄膜层的衬底被加热到比在第二溅射模块中的加热器件至少高10℃的温度。
7.、根据权利要求6中的连续式溅射设备，还包含相邻退火模块且具有第二快速传送装置的一个出口传送模块，其中衬底被第二快速传送装置以比在退火模块中快的速度移动。
8.、根据权利要求7中的连续式溅射设备，其中，在加热时出口传送模块中的衬底被冷却。
9.、根据权利要求7中的连续式溅射设备，还包含一个在其中对衬底进行强制冷却的缓冲冷却模块，该模块与出口传送模块相邻。
10.、根据权利要求9中的连续式溅射设备，其中，每个模块都包含一个有第一和第二腔体的腔。
11、根据权利要求10中的连续式溅射设备，其中，第一和第二腔体具有在其间提供开口的分离装置。
12.、根据权利要求11中的连续式溅射设备，其中，分离设备有一个轮组件。
13.、一种利用权利要求9的连续式溅射设备在衬底上淀积薄膜的方法，包含的步骤有：
在入口传送模块中移动衬底比在第一溅射模块中要快；
当衬底在镀薄膜的时候，在第一溅射模块中移动衬底。
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Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4833512B2 (ja) * 2003-06-24 2011-12-07 東京エレクトロン株式会社 被処理体処理装置、被処理体処理方法及び被処理体搬送方法
DE102004008598B4 (de) * 2004-02-21 2006-12-28 Applied Films Gmbh & Co. Kg Verfahren für den Betrieb einer Inline-Beschichtungsanlage
JP4331707B2 (ja) * 2004-12-16 2009-09-16 三星モバイルディスプレイ株式會社 整列システム、垂直型トレイ移送装置及びこれを具備した蒸着装置
EP1698715A1 (de) * 2005-03-03 2006-09-06 Applied Films GmbH & Co. KG Anlage zum Beschichten eines Substrats und Einschubelement
CN1827545B (zh) * 2005-03-03 2012-11-07 应用材料两合股份有限公司 涂敷基底的系统及插入元件
EP1713110B1 (de) * 2005-04-08 2016-03-09 Applied Materials GmbH & Co. KG Anlage zum Beschichten eines Substrats und Modul
US8980769B1 (en) * 2005-04-26 2015-03-17 Novellus Systems, Inc. Multi-station sequential curing of dielectric films
KR20070034280A (ko) 2005-09-23 2007-03-28 삼성전자주식회사 가요성 표시 장치용 표시판의 제조 방법
US20070111367A1 (en) * 2005-10-19 2007-05-17 Basol Bulent M Method and apparatus for converting precursor layers into photovoltaic absorbers
US20070119704A1 (en) * 2005-11-30 2007-05-31 Jau-Jier Chu Method for sputtering a multilayer film on a sheet workpiece at a low temperature
JP5028837B2 (ja) * 2006-03-29 2012-09-19 大日本印刷株式会社 基板ホルダー部および成膜装置
US20080213071A1 (en) * 2007-02-09 2008-09-04 Applied Materials, Inc. Transport device in an installation for the treatment of substrates
JP4874879B2 (ja) * 2007-06-21 2012-02-15 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 エルビウムスパッタリングターゲット及びその製造方法
JP2009084666A (ja) * 2007-10-02 2009-04-23 Hitachi Plasma Display Ltd スパッタリング装置
KR20090072432A (ko) * 2007-12-28 2009-07-02 삼성전자주식회사 기판 지지 모듈 및 이를 갖는 증착 장치
EP2090673A1 (en) * 2008-01-16 2009-08-19 Applied Materials, Inc. Sputter coating device
US20090178919A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-16 Applied Materials, Inc. Sputter coating device
KR101458909B1 (ko) * 2008-04-03 2014-11-07 삼성디스플레이 주식회사 인 라인 설비
US9782949B2 (en) 2008-05-30 2017-10-10 Corning Incorporated Glass laminated articles and layered articles
US20100006420A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Seagate Technology Llc Inline interlayer heater apparatus
US8842357B2 (en) 2008-12-31 2014-09-23 View, Inc. Electrochromic device and method for making electrochromic device
US20100236920A1 (en) * 2009-03-20 2010-09-23 Applied Materials, Inc. Deposition apparatus with high temperature rotatable target and method of operating thereof
EP2230325A1 (en) * 2009-03-20 2010-09-22 Applied Materials, Inc. Deposition apparatus with high temperature rotatable target and method of operating thereof
US8432603B2 (en) * 2009-03-31 2013-04-30 View, Inc. Electrochromic devices
US8101054B2 (en) * 2009-05-28 2012-01-24 Wd Media, Inc. Magnetic particle trapper for a disk sputtering system
GB0909235D0 (en) * 2009-05-29 2009-07-15 Pilkington Group Ltd Process for manufacturing a coated glass article
CN102102179B (zh) * 2009-12-17 2012-09-05 吉林庆达新能源电力股份有限公司 应用于太阳能电池导电玻璃的镀膜工艺
US20110263065A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Primestar Solar, Inc. Modular system for high-rate deposition of thin film layers on photovoltaic module substrates
EP2428994A1 (en) * 2010-09-10 2012-03-14 Applied Materials, Inc. Method and system for depositing a thin-film transistor
US20120064665A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Deposition apparatus, apparatus for successive deposition, and method for manufacturing semiconductor device
US20120247953A1 (en) * 2011-03-28 2012-10-04 Chien-Min Weng Film-coating system
KR20130023643A (ko) * 2011-08-29 2013-03-08 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 디스플레이 패널 제조 장치와, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 패널의 제조 방법
US9454053B2 (en) 2011-12-12 2016-09-27 View, Inc. Thin-film devices and fabrication
EP2809823A1 (en) * 2012-01-30 2014-12-10 First Solar, Inc Method and apparatus for producing a transparent conductive oxide
RU2507308C1 (ru) * 2012-07-19 2014-02-20 Айрат Хамитович Хисамов Способ нанесения тонкопленочных покрытий и технологическая линия для его осуществления
JP6075611B2 (ja) * 2012-10-16 2017-02-08 株式会社アルバック 成膜装置
PL3095890T3 (pl) 2014-01-14 2019-02-28 The Batteries Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sposób nakładania powłok cienkowarstwowych i linia produkcyjna do przeprowadzania sposobu
CN104018134B (zh) * 2014-03-21 2017-03-15 艾瑞森表面技术（苏州）股份有限公司 一种连续自动真空镀膜设备
CN105420682B (zh) * 2015-03-30 2018-11-13 郭信生 一种高吞吐量沉积装置
KR101554463B1 (ko) 2015-06-29 2015-09-22 주식회사 선익시스템 진공 완충 챔버가 구비된 선형 증착 시스템
KR101725243B1 (ko) * 2015-07-09 2017-04-12 주식회사 셀코스 증착장치 및 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법
US11174548B2 (en) 2016-06-03 2021-11-16 The Batteries Sp .Z.O.O. Thin film coating method and the manufacturing line for its implementation
US10347547B2 (en) 2016-08-09 2019-07-09 Lam Research Corporation Suppressing interfacial reactions by varying the wafer temperature throughout deposition
US9847221B1 (en) 2016-09-29 2017-12-19 Lam Research Corporation Low temperature formation of high quality silicon oxide films in semiconductor device manufacturing
CN108660428A (zh) * 2018-06-22 2018-10-16 广东腾胜真空技术工程有限公司 带大气加热模块的环形自动镀膜生产设备
DE102018115404A1 (de) 2018-06-27 2020-01-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung eines Bauteils mittels physikalischer Gasphasenabscheidung
WO2020178238A1 (en) 2019-03-01 2020-09-10 The Batteries spólka z ograniczona odpowiedzialnoscia Processing line for depositing thin-film coatings
CN115216749A (zh) * 2021-04-16 2022-10-21 上海新微技术研发中心有限公司 一种基片处理系统及其控制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0449523A (ja) * 1990-06-18 1992-02-18 Denki Kagaku Kogyo Kk 磁気記録媒体の製造法及びその装置
US5116023A (en) * 1991-05-14 1992-05-26 Mdc Vacuum Products Corporation Low vibration high vacuum gate valve
US6491802B2 (en) * 1992-10-28 2002-12-10 Hitachi, Ltd. Magnetic film forming system

Also Published As

Publication number Publication date
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JP2003119562A (ja) 2003-04-23
US6893544B2 (en) 2005-05-17
CN1407129A (zh) 2003-04-02

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