TWI836404B - 材料沉積設備、在基板上沉積材料的方法及材料沉積系統 - Google Patents

材料沉積設備、在基板上沉積材料的方法及材料沉積系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI836404B
TWI836404B TW111115016A TW111115016A TWI836404B TW I836404 B TWI836404 B TW I836404B TW 111115016 A TW111115016 A TW 111115016A TW 111115016 A TW111115016 A TW 111115016A TW I836404 B TWI836404 B TW I836404B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
heater assembly
processing drum
material deposition
heater
Prior art date
Application number
TW111115016A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202305160A (zh
Inventor
塔瑪拉 漢茨
史帝芬 班傑
蘇雷許 曼尼寇特柯拉洛特
拉姆戈帕爾 查卡拉瓦蒂拉馬薩米
Original Assignee
美商應用材料股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商應用材料股份有限公司 filed Critical 美商應用材料股份有限公司
Publication of TW202305160A publication Critical patent/TW202305160A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI836404B publication Critical patent/TWI836404B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/541—Heating or cooling of the substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/18—Metallic material, boron or silicon on other inorganic substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/26—Vacuum evaporation by resistance or inductive heating of the source
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568—Transferring the substrates through a series of coating stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0421—Methods of deposition of the material involving vapour deposition
    • H01M4/0423—Physical vapour deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1395—Processes of manufacture of electrodes based on metals, Si or alloys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

提供了一種用於將蒸發材料沉積到基板上的材料沉積設備。材料沉積設備包括：處理鼓，具有經配置以在處理鼓上的基板的處理期間控制基板溫度的冷卻器；輥，將基板朝向處理鼓引導；第一加熱器組件，被定位以在輥與處理鼓之間的自由跨度區域中加熱基板；第二加熱器組件，被定位以對基板進行加熱，此時基板被支撐在處理鼓上；至少一沉積源，沿著第二加熱器組件的下游的基板傳輸路徑設置；基板速度感測器，提供與基板傳輸速度相關的速度訊號；以及，控制器，具有用於速度訊號的一輸入並且經配置以控制至少第一加熱器組件。

Description

材料沉積設備、在基板上沉積材料的方法及材料沉積系統
本揭露的實施例涉及基板塗覆，特別是藉由在真空腔室中的熱蒸發的基板塗覆。本揭露的實施例進一步涉及將蒸發材料材料沉積到基板上，特別是用於電池的製造。本揭露的實施例涉及用於預加熱基板的材料沉積設備所用的一個或多個加熱組件、用於在基板上沉積材料的方法以及材料沉積系統。
用於在基板上沉積的各種技術，例如，化學氣相沉積(CVD)和物理氣相沉積(PVD)是已知的技術。對於高沉積速率的沉積而言，熱蒸發可以被用作PVD製程。對於熱蒸發而言，源材料被加熱以產生可沉積在如基板上的蒸氣。提高加熱源材料的溫度會增加蒸氣濃度，並能有助於高沉積速率。實現高沉積速率的溫度取決於源材料的物理特性，例如，作為溫度函數的蒸氣壓力，以及基板的物理極限，例如，熔點。
透過蒸發在可撓性基板(例如，石墨箔或銅基板)上的金屬(例如，鋰)沉積，可以被用於電池（如鋰電池）的製造。舉例來說，可以將鋰層沉積在薄的可撓性基板上以生產電池的陽極。在陽極層堆疊和陰極層堆疊（選擇性地在該等堆疊之間設置電解液及/或隔板）組裝之後，所製造的層佈置可以被捲起或以其他方式堆疊以生產鋰電池。
在基板處理期間的熱膨脹可能導致基板(例如，箔或卷材(web))中的皺褶。箔的鋪展，尤其是箔的突然鋪展可能在箔上引入皺褶。皺褶可能會降低沉積層的品質。
因此，提供改良的材料沉積設備、改良的沉積方法和改良的處理系統以至少部分地克服上述問題是有益的。
鑑於上述，提供了根據獨立請求項的材料沉積設備、在基板上沉積材料的方法和材料沉積系統。在詳細的說明書、圖式和附屬請求項中描述了進一步的特徵、態樣、細節、及實施方式。
根據一個實施例，提供了一種用於將蒸發材料沉積到基板上的材料沉積設備。材料沉積設備包括：處理鼓(processing drum)，具有經配置以在處理鼓上的基板的處理期間控制基板溫度的冷卻器；輥，將基板朝向處理鼓引導；第一加熱器組件，被定位以在輥與處理鼓之間的自由跨度區域中加熱基板；第二加熱器組件，被定位以對基板進行加熱，此時基板被支撐在處理鼓上；至少一沉積源，沿著第二加熱器組件的下游的基板傳輸路徑設置；基板速度感測器，提供與基板傳輸速度相關的速度訊號；以及，控制器，具有用於速度訊號的一輸入並且經配置以控制至少第一加熱器組件。
根據一個實施例，提供了一種將蒸發材料沉積到基板上的方法。所述方法包括：將基板從輥朝向處理鼓引導；測量基板速度訊號；以及，根據基板速度訊號，透過在輥與處理鼓之間的第一加熱器組件加熱基板。
根據一個實施例，提供了一種材料沉積系統。所述系統包括：處理鼓，用於在處理期間支撐基板；基板引導輥，位於處理鼓的上游；第一加熱器組件，設置在輥與處理鼓之間；控制器，包括：處理器及儲存有指令的記憶體，當該等指令由該處理器執行時會引發實行根據本發明的實施例的方法。
接著將參照本揭露的各個實施例進行詳細說明，其中一個或多個範例在圖式中示出。在以下關於圖式的描述中，相同的元件符號代表相同的部件。一般來說，僅針對各個實施例的差異進行說明。每個範例是作為對本揭露的解釋而提供的，並不代表對於本揭露的限制。此外，作為一個實施例的一部分示出或描述的特徵可以被用在其他實施例上或與其他實施例結合，以產生又一實施例。本說明書旨在包括這樣的修改和變化。
本文提供的實施例涉及藉由蒸發進行的薄膜塗覆，特別是涉及真空腔室中的薄膜塗覆。舉例來說，待塗覆的材料被加熱到材料特定溫度以被蒸發。一般來說，可以在更高的溫度下提供更高的蒸發速率。
本揭露的實施例減少了基板的鋪展，即，可撓性基板，例如由於熱而鋪展的箔或卷材。可以減少皺褶以提高基板上薄膜沉積的品質。根據本揭露的實施例，提供了一個或多個溫度控制區。尤其，提供了如低功率控制區的第一溫度控制區。在第一溫度控制區中提供了基板的速度相依加熱（speed depedent heating）。根據可以與本文所述的其他實施例組合的某些實施例，可以在基板與處理鼓接觸之前提供基板(例如，石墨箔)的速度相依預加熱。第一溫度控制區可以設置在自由跨度(free-span)區域中。自由跨度區域可以是與處理鼓相鄰的輥與處理鼓之間的基板引導區域。
根據本揭露的實施例，提供了一種用於將蒸發材料沉積到基板上的材料沉積設備。所述材料沉積設備包括：處理鼓，具有經配置以在處理鼓上的基板的處理期間控制基板溫度的冷卻器；輥，將基板朝向處理鼓引導；第一加熱器組件，被定位以在輥與處理鼓之間的自由跨度區域中加熱基板；第二加熱器組件，被定位以對基板進行加熱，此時基板被支撐在處理鼓上；至少一沉積源，沿著第二加熱器組件的下游的基板傳輸路徑設置；基板速度感測器，提供與基板傳輸速度相關的速度訊號；以及，控制器，具有用於速度訊號的一輸入並且經配置以控制至少第一加熱器組件。
此外，在蒸發系統和包括蒸發器的材料沉積設備中，蒸發的材料會冷凝在溫度低於蒸發材料的系統部件的表面上。關於基板的熱塗覆，基板包括較低的溫度使蒸發的材料可以被沉積或塗覆到基板上，藉以在基板上形成薄層。然而，當基板的溫度與待塗覆材料的溫度之間的差異很大時，所產生的薄層或膜可能會受到損壞，例如撕裂，或可能在其表面產生皺褶。
圖1示例性地顯示了根據本文所述的實施例的材料沉積設備，其可以與本文描述的任何其他實施例結合。材料沉積設備100可以包括真空腔室105。真空腔室中可以提供真空。舉例來說，材料沉積設備可以包括用於在真空腔室中提供真空的真空泵。
本文中使用的術語「真空」可以被理解為具有小於如10mbar的真空壓力的技術真空。通常，如本文所述的真空腔室中的壓力可以在10 -4mbar和約10 -8mbar之間，更通常在10 -4mbar和10 -7mbar之間，甚至更通常在約10 -5mbar和約10 -6mbar。在某些實施例中，一個或多個真空腔室中的總壓力可在約10 -4mbar至約10 -7mbar的範圍內。據此，真空腔室可以是「真空沉積腔室」，即，配置用於真空沉積的真空腔室。
根據可以與本文描述的任何其他實施例組合的實施例，材料沉積設備可以包括沉積源組件。舉例來說，沉積源組件可以是包括一個或多個蒸發源的蒸發源組件。本揭露的實施例涉及沉積源，特別是物理氣相沉積(PVD)源，其中能量藉由沉積製程被轉移到基板。對於高沉積速率而言，蒸發源可能特別有用。據此，在下文中將參考蒸發源進行說明。應當理解的是，本揭露的實施例也可以使用其他沉積源，尤其是向基板傳遞能量的沉積源。
如本揭露全文中所使用的術語「蒸發源組件」可被理解為包括一個或多個蒸發源的組件、單元或設備。據此，本文討論的關於蒸發源組件的特徵也可以相應地應用於單個蒸發源。舉例來說，蒸發源組件中可以僅包括一個蒸發源。在這種情況下，蒸發源組件可以被稱為蒸發源。根據可以與本文所述的其他實施例結合的某些實施例，可在蒸發源組件中提供兩個或更多個蒸發源。
蒸發源組件經配置以向基板102提供蒸發材料。蒸發源組件可以被設置在真空腔室105中，或者可以至少部分地被設置在真空腔室105中。蒸發源組件可以被沿著基板傳輸方向(D)設置，以向基板提供材料。
蒸發源組件可以包括兩個或更多個蒸發源。圖1中顯示了兩個蒸發源110。舉例來說，蒸發源組件可以包括一第一蒸發源以及一第二蒸發源，所述第一蒸發源具有用於將材料沉積至基板上的一第一沉積區域，所述第二蒸發源具有用於將材料沉積至基板上的一第二沉積區域。
根據可以與本文所述的任何其他實施例組合的實施例，材料沉積設備可包括處理鼓120。處理鼓可經配置以傳輸基板102。基板102可圍繞處理鼓佈置。處理鼓120可以是如圖1示例性所示的塗覆筒。塗覆筒可以包括彎曲的筒面。處理鼓可經配置以使彎曲筒面上的基板102在圓周方向或基板傳輸方向中移動經過蒸發源110。
根據可以與本文描述的任何其他實施例組合的實施例，蒸發源組件可以提供待沉積到基板的材料。蒸發源組件可以包括一個或多個坩鍋，可以透過在坩鍋中對待沉積的材料提供適合將其蒸發的溫度以將所述材料蒸發。舉例來說，待沉積的材料可以包括如金屬，特別是鋰、金屬合金和其他在給定條件下具有氣相的可蒸發材料等。根據又一實施例，作為額外或替代的方案，所述材料可包括鎂(Mg)、鐿(Yb)和氟化鋰(LiF)。
此外，蒸發源組件的蒸發源可以包括分配器。分配器可以分配蒸發的材料。材料可以被提供至分配器中，例如，透過經由入口開口連接到分配器的坩堝。分配器可以具有一個或多個開口。待沉積的蒸發材料可以通過開口離開分配器。可以由延伸穿過開口的多個噴嘴將源材料沉積在基板102上。換言之，蒸發源可以包括一個或多個噴嘴，用於將蒸發的材料提供至基板。作為示例，待沉積的材料可以由所述的多個噴嘴噴灑到基板上。
舉例來說，基板可以是可撓性的卷材或箔，並且材料沉積設備可以是捲對捲(roll-to-roll)沉積設備。塗覆筒可以是在與圖1的紙平面垂直的長度方向上延伸的圓柱體。處理鼓可以是可移動的，即，塗覆筒可以圍繞一中心軸旋轉。處理鼓可以順時針或逆時針移動或旋轉。處理鼓可以在沉積期間改變方向，例如，當處理鼓在沉積期間順時針旋轉時，旋轉方向可以改變為逆時針，反之亦然。
根據可以與本文描述的任何其他實施例組合的實施例，材料沉積設備可以包括用於提供未處理的基板的基板供應器或退捲輥(圖1中未示出)。基板供應器或退捲輥可以被移動，即被旋轉，以使基板可以從基板供應器或退捲輥上展開。此外，材料沉積設備可以包括基板接收輥，用於在材料沉積到基板上之後拾取處理過的基板。基板接收輥可以被移動，即基板接收輥可以被旋轉，以捲取處理過的基板。基板接收輥和基板供應器或退捲輥可沿相同方向旋轉，即兩個輥可以順時針旋轉，或者基板供應器或退捲輥可沿相反方向旋轉，即一個輥可順時針旋轉而另一個輥可以逆時針旋轉，反之亦然。舉例來說，基板可以「橫跨」在退捲輥和接收輥之間，並且可以在蒸發源組件上方被引導以接收蒸發的材料。例如，可以透過限定的和/或受控的力來提供基板。可以提供基板張力器。
根據可以與本文描述的其他實施例結合的某些實施例，處理鼓可以是氣墊處理鼓。氣墊塗覆筒在筒面和基板之間提供冷卻氣體。例如，筒和冷卻氣體可以被冷卻到低於室溫的溫度。可以從基板上去除熱量，以在不會損壞材料沉積在其上的薄箔或卷材的狀況下允許更高的沉積速率。
對於氣墊輥而言，氣體出口的第一子群組，即開放的氣體出口，可以被設置在處理鼓的卷材引導區域中。氣體出口的第二子群組，即封閉的氣體出口，被設置在卷材引導區域之外。由於氣體僅在需要形成懸空墊的卷材引導區域排放，因此不會有氣體或只有極少氣體被直接排放進入不與卷材重疊的區域中，可以減少氣體浪費，並且/或者可以在泵系統維持較小的負擔的情況下獲得更好的真空。
根據可以與本文所述的其他實施例結合的一些實施例，作為氣體出口的子群組的額外或替代方案，處理鼓的外表面可以塗覆有微孔表面。微孔表面可以允許少量冷卻氣體從處理鼓內部流動到處理鼓的表面。冷卻氣體可以在處理鼓和在處理鼓上被引導之用於在其上進行材料沉積的卷材或箔之間形成氣墊。
根據可以與本文描述的任何其他實施例組合的實施例，基板可以是薄基板，例如，箔或卷材。待塗覆的基板的厚度可以為50μm或更小，特別是20μm或更小，或者甚至10μm或更小。例如，可以在氣相沉積設備中塗覆金屬箔或可撓性金屬塗覆箔。在某些實施方式中，基板102是具有低於30μm之厚度的石墨箔或銅箔或薄鋁箔，例如，10μm或更小。根據可以與本文所述的其他實施例結合的一些實施例，金屬箔，如銅箔或鋁箔，可以具有5μm至20μm的厚度。石墨箔可以包括金屬箔(例如，如上所述)且在至少一側上，特別是在兩側上，有石墨塗層、石墨-矽塗層或幾近純矽的塗層。作為示例，所述的塗層可以是20μm至50μm。
基板的小厚度導致基板在不同熱負荷的不同區域中會面臨突然的溫度變化，即，基板會迅速升溫因而造成基板膨脹，且基板會迅速冷卻因而造成基板收縮。這些突然的溫度變化會導致張力、應力和拉伸，從而導致基板損壞和/或在基板中產生皺褶。
圖1示出了材料沉積設備100或相應的處理系統。材料沉積設備100包括真空腔室105。處理鼓120設置在真空腔室105中。基板102(例如，如石墨箔的可撓性卷材或箔)在處理鼓120上被引導以進行基板102的處理。基板102在輥125上沿基板傳輸方向D被引導。輥將基板朝向處理鼓120引導。基板在處理鼓120上被處理。舉例來說，可以在處理鼓120上沿著基板引導路徑設置一個或多個蒸發源110。圖1顯示了兩個蒸發源110。蒸發源可以將材料沉積在基板上。根據本揭露的實施例，特別是可以將含鋰的膜沉積在基板(如石墨基板)上。
基板不受控制的溫度變化可能會產生使沉積於基板上的薄膜劣化的皺褶。根據本發明的實施例，加熱器設置在用於控制基板溫度的專用加熱區中，藉以減少基板皺褶的產生。
提供了包括一個或多個第一加熱器142的第一加熱器組件140。第一加熱器組件140提供第一加熱區。第一加熱區或第一加熱器組件分別設置在輥125和處理鼓120之間的基板102的自由跨度區域中。第一加熱器組件的每個第一加熱器藉由控制線132連接到控制器130。
提供了包括一個或多個第二加熱器162的第二加熱器組件160。第二加熱器組件提供第二加熱區，例如，第一加熱區和第三加熱區之間的過渡加熱區。第三加熱區可以由包括一個或多個第三加熱器172的第三加熱器組件170提供。第三加熱區可以是高功率加熱區。高功率加熱區與一個或多個蒸發源110相鄰。此外，根據可以與本文所述的其他實施例結合的某些實施例，可以設置輥加熱器131。輥加熱器被配置為對輥的表面加熱。基板在被輥125引導的同時被輥加熱器加熱。
如本揭露全文中使用的術語「加熱器組件」可被理解為可以包括一個或多個加熱器的組件、單元或設備。例如，加熱器組件可以包括至少一個加熱器或者可以包括兩個或更多個的加熱器。
如本揭露全文中使用的「加熱器」可以是石墨加熱器。石墨加熱器是有利的，這是由於石墨加熱器提供高工作溫度，例如500°C至 1800°C或甚至更高的溫度範圍，和例如0.8至0.9或更高的高發射率，允許得以實現基板上的高功率密度，。加熱元件還可以包括輻射隔離罩，以將功率往朝向基板的方向集中。根據可以與本文描述的其他實施例結合的一些實施例，加熱器可以包括光源或者可以是光源。 光源的波長範圍可以從紅外線 (IR) 到紫外線 (UV)，具體取決於要加熱的基板。某些基板可能對UV敏感。其他基板材料可能對IR敏感。
根據本揭露的實施例，提供了多個溫度感測器152。溫度感測器152沿著基板傳輸路徑分佈。尤其，溫度感測器可以與加熱區的起始端相關聯。作為額外或替代方案，溫度感測器可以與加熱區的末端相關聯。溫度感測器，例如熱電偶或高溫計，即為測量基板熱輻射的溫度感測器。溫度感測器152可以透過訊號線134連接到控制器130。訊號線134向控制器130提供溫度訊號。例如，可以在過渡加熱區中提供一個或多個過渡溫度感測器，其中提供了溫度相依的基板加熱。
本揭露的實施例提供具有特定溫度控制特性的加熱區。尤其，設置在處理鼓120中的輥125之間的第一加熱區是速度相依的加熱區。可設置在處理鼓120或輥125處的基板速度感測器透過訊號線122提供速度訊號。圖1中的訊號線122顯示於處理鼓120處。然而，訊號線122也可以設置在輥125或材料沉積設備100中的其他位置。舉例來說，基板速度可以被提供在材料沉積系統的退捲線軸、材料沉積系統的捲線軸上，或被提供在材料沉積系統中的另一位置。
第三加熱區或高功率加熱區可以設置有恆定加熱，即恆定功率模式，或者可以設置有取決於蒸發速率的加熱。尤其，第三加熱區中的溫度控制與基板速度無關，並且當基板被提供在處理鼓120上時，也可以在基板靜止時控制基板溫度。根據某些可以與本文所述的其他實施例結合的實施例，可以根據蒸發速率控制第三加熱區，即蒸發源向基板提供的能量。由於可以藉由將第三加熱器172設置在蒸發源110附近(例如蒸發源上游、蒸發源之間和/或蒸發源下游)來減少或避免材料沉積期間基板的突然溫度變化，從而提供與蒸發源相比對基板的相同加熱。
第二加熱區或過渡加熱區被設置在第一加熱區和第三加熱區之間。可以在基板即將與處理鼓(例如，冷卻的氣墊筒)接觸之前提供第二加熱區。第二加熱區是溫度相依的加熱區，其溫度控制取決於第一加熱區之後的基板溫度。此外，第二加熱區中的溫度控制可以取決於第三加熱區中的溫度。舉例來說，圖1顯示了第一加熱區和第二加熱區之間的兩個溫度感測器，用於在速度相依的第一溫度區之後改進溫度控制。
根據可以與本文描述的其他實施例結合的某些實施例，在輥125和處理鼓120之間的自由跨度區域中的基板的溫度控制，由具有速度相依的控制的第一溫度區提供並且可以部分地由具有溫度相依的控制的第二溫度區提供。第一加熱區中速度相依的控制允許輥125和第二加熱區之間的基板溫度連續地增加。第二加熱區將溫度升高到沉積區域中的最終溫度。尤其，基板溫度在基板與處理鼓接觸之前被升高到最終沉積溫度。第二加熱區為溫度相依。第二加熱區，即過渡加熱區，可以部分地設置在自由跨度區域中並且部分地設置在筒上。尤其，第二加熱區提供適合基板加熱的能量，將第一加熱區之後的基板溫度加熱至用於材料沉積之基板溫度。第三加熱區或高功率加熱區在基板與處理鼓接觸時將基板溫度維持在處理溫度。
例如，輥125可以將基板從室溫加熱到30°C到 50°C的第一溫度，例如大約 40°C。輥可以由輥加熱器 131加熱基板。第一加熱區中的一個或多個第一加熱器將基板從第一溫度加熱到60°C到80°C的第二溫度，例如 大約70°C。第一加熱區中的第一加熱器的加熱器控制為速度相依，即，取決於基板速度。對於沉積期間的基板溫度，即70°C至90°C的第三溫度，例如大約80°C，第二加熱區(即過渡加熱區)中的一個或多個第二加熱器對基板進行加熱，以提供第一加熱區結束時的第二溫度與用於基板處理的第三溫度之間的溫度差異。尤其，可以在基板與處理鼓接觸之前提供第三溫度。基板在第三加熱區中被維持在第三溫度，即，當基板與處理鼓接觸時。
本揭露的實施例提供了一個或多個控制器和/或一種或多種控制演算法，用於在諸如氣墊筒的處理鼓上對基板(例如箔)進行溫度控制。在基板與處理鼓接觸後基板溫度被維持於基本恆定，尤其無論卷材速度如何，即使在靜止時也是如此。根據可以與本文所述的其他實施例結合的某些實施例，石墨箔可塗覆有薄膜，例如含鋰的薄膜。根據本揭露的實施例的區域中的溫度控制會對基板的熱膨脹進行控制，並且從而減少皺褶的產生。
根據本揭露的實施例，在基板與處理鼓接觸之前提供基板的速度相依預加熱。根據一個實施例，提供了一種用於將蒸發材料沉積到基板上的材料沉積設備。該材料沉積設備包括：具有冷卻器的處理鼓，該冷卻器被配置為在處理鼓上的基板處理期間控制基板溫度；以及，將基板朝向處理鼓引導的輥。第一加熱器組件被定位以在輥與處理鼓之間的自由跨度區域中加熱基板。第二加熱器組件被定位以對同時由處理鼓支撐的基板進行加熱。至少一沉積源沿著第二加熱器組件的下游的基板傳輸路徑設置。材料沉積設備包括：基板速度感測器，提供與基板傳輸速度相關的速度訊號；以及控制器，具有用於速度訊號的輸入並且經配置以控制至少第一加熱器組件。根據某些實施例，可以設置用於測量處理鼓120(例如，冷卻的塗覆筒)的溫度的感測器。根據可以與本文所述的其他實施例結合的某些實施例，控制器可具有用於速度訊號、基板溫度和沉積速率的輸入，並且控制器可經配置以控制至少第一加熱器組件。
據此，實施例減少了處理鼓上的基板(例如箔)的這種熱膨脹。可以減少或避免皺褶。在基板與處理鼓(例如冷卻的處理鼓)接觸之前達到用於沉積(例如用於塗覆鋰)的基板溫度。自由跨度區域中的加熱器，特別是第一加熱器組件的加熱器，具有取決於基板速度的溫度控制方案。鑑於基板的散熱量小，第一加熱器組件可提供低功率值，例如400W/m²至5kW/m²的範圍。根據可以與本文所述的其他實施例結合的某些實施例，卷材速度可為1m/min或更高，及/或12m/min或更低。
為了在基板接觸處理鼓之前進一步改善基板溫度，提供了過渡加熱器組件。過渡加熱器組件具有基於第一加熱器組件之後的溫度與沉積溫度之間的溫度差異的控制方案。尤其，在基板接觸處理鼓之前達到用於沉積的溫度。根據可以與本文所述的其他實施例結合的某些實施例，基板的溫度控制無關於第三加熱區中的基板速度。尤其，處理鼓是冷卻的處理鼓。據此，提供給基板的熱能與由冷卻的處理鼓消散的熱能的比率，可以被提供為具有無關於基板速度的平衡。因此，第二加熱器組件的加熱功率可以被提供為具有取決於沉積速率的控制方案，即，提供給控制器的沉積速率訊號。
圖2顯示了根據本揭露實施例的控制迴路200。 控制迴路200尤其用於第一加熱區，其輸入取決於基板速度。 控制迴路200可以另外用於其他加熱區，其中外部輸入可以與溫度無關，如根據本揭露的實施例所述。
提供了開關201，以在自動控制器232和手動控制器234之間切換。自動控制器或手動控制器向封閉式加熱器控制210提供訊號。封閉式加熱器控制210包括迴路控制器212，其將訊號提供至加熱器214。溫度感測器216(例如高溫計或熱電偶)向迴路控制器提供回饋。據此，提供了對加熱器的封閉迴路控制。根據可以與本文描述的其他實施例結合的某些實施例，可以為每個加熱器提供封閉式加熱器控制210。或者，兩個或更多個加熱器可以具有共同的封閉式加熱器控制。
控制迴路200提供了控制輸出202。圖2示意性地顯示了基板204。基板204為控制迴路200提供了外部控制特性。提供了用於控制迴路200的外部參數220。根據本揭露的實施例，外部參數220是用於第一加熱器組件之控制的基板速度。可以提供基板速度感測器。基板速度感測器提供了速度訊號，速度訊號被提供在控制器的輸入。控制器基於來自基板速度感測器的訊號控制第一加熱器組件。作為示例，將外部參數提供給自動控制器232。
根據可以與本文描述的其他實施例組合的某些實施例，在自由跨度加熱器142的狀況中，外部參數220可以額外地或替代地作為受基板類型和基板速度影響的擾動函數。例如，在自動控制器 232 中可以有基於查找表的內插(interpolation)函數，該函數對這些修正的擾動起作用並改變封閉式迴路控制器210中的設定點。
根據可以與本文描述的其他實施例組合的某些實施例，可以提供具有外部參數220的控制迴路200，所述外部參數220是沉積速率和/或為蒸發源提供的功率，所述控制迴路200用於控制第二加熱器組件，第二加熱器組件被定位以對同時支撐在處理鼓上的基板進行加熱。
根據可以與本文描述的其他實施例結合的某些實施例，可以另外從蒸發設備110讀取沉積速率，所述沉積速率可以透過各種方法測量。所述控制可以級聯外部參數220並影響自動控制器，以調整封閉式迴路控制器210中的設定點並修正加熱器172的控制輸出202。
根據可以與本文描述的其他實施例結合的某些實施例，可以提供外部參數220為第一溫度和第二溫度(或溫度差)的控制迴路200，所述控制迴路200用於控制過渡加熱器組件，所述過渡加熱器組件被定位以加熱第一加熱器組件和第二加熱器組件之間的基板。
根據可以與本文描述的其他實施例結合的某些實施例，沉積設備和/或材料沉積系統(例如，真空沉積系統)可以包括一個或多個控制器，如圖1和圖2示例性所示。一個或多個控制器可以是具有用於接收如本揭露所述之訊號的輸入的通用控制器，或者可以是彼此連接的多個控制器，其中單個控制器可以被分配給單獨的加熱器。控制器可以被連接到一個或多個加熱器、基板速度感測器和一個或多個溫度感測器。控制器或每個控制器包括中央處理單元(CPU)、記憶體和例如支持電路。為了便於控制溫度控制和/或基板處理，CPU可以是任何一種形式的通用電腦處理器，其可以在工業環境中用於控制各種腔室和子處理器。記憶體耦接中央處理器。記憶體或電腦可讀取媒體可以是一個或多個容易獲得的記憶體元件，例如隨機存取記憶體、唯獨記憶體、硬碟，或本地或遠程的任何其他形式的數位儲存器。支持電路可以被耦接到CPU，用於以習知的方式支持處理器。這些電路包括快取記憶體、電源供應器、時鐘電路、輸入/輸出電路系統以及相關的子系統等等。溫度控制指令和/或基板處理指令通常作為軟體常式(software routine)儲存在記憶體中，所述的軟體常式通常被稱為配方。軟體常式也可以由位於遠離被CPU控制的硬體的第二CPU(未顯示)儲存和/或執行。當由CPU執行時，軟體常式將通用電腦轉換為控制基板溫度和/或基板處理的專用電腦(控制器)，作為範例，所述的基板處理可以是根據本揭露的實施例之基於一個或多個輸入特性的加熱器功率、沉積功率等等。儘管本揭露的方法和/或製程被以實現為軟體常式的方式說明，但是其中揭露的某些方法步驟可以在硬體中實行並且由軟體控制器執行。因此，本發明可以被實現為在電腦系統上執行的軟體，並且實現為作為專用積體電路的硬體或作為其他類型的硬體實現，或者實現為軟體與硬體的結合。根據本揭露的實施例，控制器可以執行或實行將蒸發材料沉積到基板上及/或處理基板的方法。
可以存在相關聯的人機界面(HMI)或視覺表象(visualization)和配方功能來實現這些控制方法。視覺表象允許操作者指定與基板204相關的參數和基板的期望溫度。視覺表象還可以保持配方參數，這些參數可以是簡化控制方案的選擇帶，且所述配方根據少數選定參數(例如基板類型、沉積速率、筒速度、筒溫度等) 在內部調整所有參數。
根據一個實施例，提供了一種將蒸發材料沉積到基板上的方法。如圖3所示，所述方法包括：將基板從輥朝向處理鼓引導，如操作302所示；如操作304所示，測量基板速度訊號；如圖3中的操作306所示，根據基板速度訊號，透過位於輥和處理鼓之間的第一加熱器組件加熱基板。
根據可與本文所述的其他實施例結合的某些實施例，根據沉積速率，透過第二加熱器組件加熱處理鼓上的基板。額外地或替代地，所述方法進一步包括：在透過第一加熱器組件加熱基板之後測量第一基板溫度訊號，以及，當基板被支撐在處理鼓上時並且在透過第二加熱器組件加熱基板之前，測量第二基板溫度訊號。根據第一基板溫度訊號和第二基板溫度信號之間的差異，透過過渡加熱器組件加熱基板。
根據可以與本文描述的其他實施例組合的一些實施例，查找表可以被儲存在控制器的記憶體中。此外，在基板上沉積蒸發材料的方法可以包括基於查找表產生用於加熱器的控制訊號。查找表可以基於功率密度作為基板速度函數。額外地或替代地，可以將加熱器溫度(例如，第一加熱器組件的加熱器的加熱器溫度)提供為在基板上所提供的功率密度的函數。據此，加熱器溫度可以被提供為基板速度的函數。根據更進一步的實施方式，可以為不同的基板材料提供查找表，例如，石墨基板或銅基板。
例如，查找表可以分別提供基板速度或處理鼓的速度的值，以及功率密度的值。或者，可以用加熱器溫度代替功率密度。根據可以與本文描述的其他實施例組合的某些實施例，可以為查找表中的值提供雙線性內插(bilinear interpolation)。例如，可以為基板速度的第一值和第二基板速度的第二值提供線性內插(linear interpolation)。這些內插的基板速度可分別被用於加熱器溫度的功率密度值的進一步線性內插。
根據可以與本文描述的其他實施例組合的又一實施例，用於控制加熱器組件的各種加熱器的控制訊號可以由通用處理器、數位訊號處理器(DSP)、專用積體電路 (ASIC)、現場可程式化閘陣列 (FPGA) 或其他可程式化邏輯元件 (PLD)、離散閘(discrete gate)或電晶體邏輯、離散硬體部件或設計用於實行本文所述功能的上述任何組合來實現或實行。通用處理器可以是微處理器，但作為替代方案，處理器可以是任何市售的處理器、控制器、微控制器或狀態機(state machine)。處理器也可以是圖形處理單元(GPU)，例如一般用於電腦圖形和圖像處理的圖形處理的彼等單元。處理器還可以被實現為電腦裝置的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個微處理器與DSP核心的結合，或任何其他這樣的配置。
如果被實現於軟體中，則該些功能可以作為一個或多個指令或編碼在電腦可讀取媒體上被儲存或傳輸。軟體應廣義地被解釋為指令、資料或其任何組合，無論是指軟體、韌體、中間軟體、微編碼、硬體描述語言或其他。電腦可讀取媒體包括電腦儲存媒體與通訊媒體，例如有助於將電腦程式從一個地方轉移到另一個地方的任何媒體。處理器可以負責管理匯流排(bus)和一般處理，包括儲存在電腦可讀取儲存媒體上的軟體模組的執行。
軟體模組可以包括單個指令或多個指令，並且可以分佈在幾個不同的編碼區段上、不同的程式之間以及橫跨多個儲存媒體。電腦可讀取媒體可以包括數個軟體模組。 軟體模組包括指令，當由如處理器的設備執行時，使處理系統實行各種功能。軟體模組可以包括發送模組和接收模組。軟體模組可以經配置以被訓練。軟體模組可以接收基於多個量測的溫度的訓練資料，並且可以被訓練以提供來自訓練資料的控制資料。
根據本揭露的實施例之提供溫度控制的軟體可以包括機器學習模型。為了訓練機器學習模型，例如 CNN 模型，訓練資料被提供給機器學習模型以產生輸出。機器學習模型通常具有一組初始化參數，這些參數會影響機器學習模型處理資料的方式。訓練資料一般具有基本事實(例如，已知的數值)分類。所述的輸出一般是相對於這個基本事實被進行評估。此評估的結果可用於調整或更新機器學習模型的參數，以使機器學習模型在後續的運行中產生更準確的輸出。一旦經過充分訓練，機器學習模型就會接受與用於訓練機器學習模型的資料形式相同的輸入，並根據該輸入產生輸出。用於對一個或多個加熱器組件的加熱器實行溫度控制的CNN模型是透過使用由標記圖像組成的訓練資料進行訓練。訓練資料可以是由一個或多個加熱器組件的加熱器的各種控制訊號產生之真空處理系統的不同位置處的基板溫度。
本揭露的實施例提供下述優點中的一個或多個優點。可針對各種操作條件設定基板溫度，例如，調整基板速度和/或沉積速率以減少基板的皺褶，特別是位於處理鼓上的基板的皺褶。基板溫度根據基板速度在自由跨度區域中被調整，可以根據溫度差異在過渡區域中被調整，也可以根據沉積速率(或沉積源的功率)以及基板支撐件(例如冷卻的處理鼓)的冷卻功率在處理鼓上被調整。
儘管前述內容是關於本揭露的實施例，但是可以在不超出其基本範疇的條件下產出本揭露的其他和進一步的實施例，且其範圍是由下列的申請專利範圍確定。
100:材料沉積設備 102:基板 105:真空腔室 110:蒸發源 120:處理鼓 122:訊號線 125:輥 130:控制器 131:輥加熱器 132:控制線 134:訊號線 140:第一加熱器組件 142:第一加熱器/自由跨度加熱器 152:溫度感測器 160:第二加熱器組件 162:第二加熱器 170:第三加熱器組件 172:第三加熱器/加熱器 200:控制迴路 201:開關 202:控制輸出 204:基板 210:封閉式加熱器控制/封閉式迴路控制器 212:迴路控制器 214:加熱器 220:外部參數 232:自動控制器 234:手動控制器 302,304,306:操作 D:基板傳輸方向
為了能夠詳細理解本揭露的上述特徵的形式，可以藉由參照實施例來獲得上文簡要概括的本揭露的更具體的描述。所附圖式涉及本揭露的實施例，並且描述如下： 圖1顯示了根據本文所述實施例之材料沉積設備的示意圖； 圖2顯示了根據本文所述實施例的沉積系統中的加熱器的控制器的示意圖；以及 圖3顯示了根據本文所述實施例的方法的流程圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:材料沉積設備
102:基板
105:真空腔室
110:蒸發源
120:處理鼓
122:訊號線
125:輥
130:控制器
131:輥加熱器
132:控制線
134:訊號線
140:第一加熱器組件
142:第一加熱器/自由跨度加熱器
152:溫度感測器
160:第二加熱器組件
162:第二加熱器
170:第三加熱器組件
172:第三加熱器/加熱器
D:基板傳輸方向

Claims (18)

  1. 一種用於將一蒸發材料沉積於一基板上的一材料沉積設備，該材料沉積設備包括：一處理鼓，具有經配置以在該處理鼓上的一基板的處理期間控制一基板溫度的一冷卻器；一輥，將該基板朝向該處理鼓引導；一第一加熱器組件，被定位以在該輥與該處理鼓之間的一自由跨度區域中加熱該基板；一第二加熱器組件，被定位以對該基板進行加熱，此時該基板被支撐在該處理鼓上；至少一沉積源，沿著該第二加熱器組件的下游的一基板傳輸路徑設置；一基板速度感測器，提供與一基板傳輸速度相關的一速度訊號；及一控制器，具有用於該速度訊號的一輸入並且經配置以控制至少該第一加熱器組件。
  2. 如請求項1所述之材料沉積設備，進一步包括：一第一溫度感測器，沿著該第一加熱器組件下游的該基板傳輸路徑設置。
  3. 如請求項1或2中任一項所述之材料沉積設備，進一步包括：一第二溫度感測器，沿著該第二加熱器組件下游的該基板傳輸路徑設置。
  4. 如請求項1或2中任一項所述之材料沉積設備，進一步包括：一過渡加熱器組件，被定位以加熱該第一加熱器組件與該第二加熱器組件之間的該基板。
  5. 如請求項4所述之材料沉積設備，進一步包括：一過渡溫度感測器，沿著該過渡加熱器組件下游的該基板傳輸路徑設置。
  6. 如請求項5所述之材料沉積設備，進一步包括：一過渡加熱器控制器，具有用於該過渡溫度感測器的一訊號的輸入，以根據該過渡溫度感測器的一訊號控制該過渡加熱器組件。
  7. 如請求項1或2中任一項所述之材料沉積設備，進一步包括：一第二加熱器控制器，具有用於一沉積速率訊號的一輸入。
  8. 如請求項6所述之材料沉積設備，進一步包括：一第二加熱器控制器，具有用於一沉積速率訊號的一輸入。
  9. 如請求項1或2中任一項所述之材料沉積設備，其中該冷卻器是由在該處理鼓與該基板之間引導一冷卻氣體的一氣墊所提供。
  10. 如請求項6所述之材料沉積設備，其中該冷卻器是由在該處理鼓與該基板之間引導一冷卻氣體的一氣墊所提供。
  11. 如請求項8所述之材料沉積設備，其中該冷卻器是由在該處理鼓與該基板之間引導一冷卻氣體的一氣墊所提供。
  12. 一種將一蒸發材料沉積至一基板上的方法，該方法包括：將該基板從一輥朝向一處理鼓引導；測量一基板速度訊號；根據該基板速度訊號，透過在該輥與該處理鼓之間的一第一加熱器組件加熱該基板；及根據一沉積速率，透過一第二加熱器組件加熱該處理鼓上的該基板。
  13. 如請求項12所述之方法，進一步包括：在透過該第一加熱器組件加熱該基板之後，測量一第一基板溫度訊號；及當該基板被支撐在該處理鼓上時並且在透過該第二加熱器組件加熱該基板之前，測量一第二基板溫度訊號。
  14. 如請求項13所述之方法，進一步包括：根據該第一基板溫度訊號以及該第二基板溫度訊號之間的一差異，透過一過渡加熱器組件加熱該基板。
  15. 一種材料沉積系統，包括：一處理鼓，用於在處理期間支撐一基板； 一基板引導輥，位於該處理鼓的上游；一第一加熱器組件，設置於該輥與該處理鼓之間；及一控制器，包括：一處理器及儲存有指令的一記憶體，當該等指令由該處理器執行時會引發實行如請求項12所述之方法。
  16. 一種材料沉積系統，包括：一處理鼓，用於在處理期間支撐一基板；一基板引導輥，位於該處理鼓的上游；一第一加熱器組件，設置在該輥與該處理鼓之間；及一控制器，包括：一處理器及儲存有指令的一記憶體，當該等指令由該處理器執行時會引發實行如請求項13所述之方法。
  17. 如請求項15所述之材料沉積系統，其中一查找表被儲存在該記憶體中，以將一基板速度與該第一加熱器組件的一功率密度相關連。
  18. 如請求項17所述之材料沉積系統，其中該控制器提供該查找表中的資料的一雙線性內插(bilinear interpolation)。
TW111115016A 2021-04-21 2022-04-20 材料沉積設備、在基板上沉積材料的方法及材料沉積系統 TWI836404B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163177491P 2021-04-21 2021-04-21
US63/177,491 2021-04-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202305160A TW202305160A (zh) 2023-02-01
TWI836404B true TWI836404B (zh) 2024-03-21

Family

ID=83695101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111115016A TWI836404B (zh) 2021-04-21 2022-04-20 材料沉積設備、在基板上沉積材料的方法及材料沉積系統

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220341031A1 (zh)
EP (1) EP4326919A1 (zh)
JP (1) JP2024514679A (zh)
KR (1) KR20230170951A (zh)
CN (1) CN117120659A (zh)
TW (1) TWI836404B (zh)
WO (1) WO2022225731A1 (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101061731B1 (ko) * 2008-10-15 2011-09-02 주식회사 디알테크넷 필름상 박막형성장치 및 방법
CN103782201A (zh) * 2011-09-07 2014-05-07 应用材料公司 用于制造在触控面板中使用的透明主体的方法和系统
TW201533257A (zh) * 2013-12-10 2015-09-01 Applied Materials Inc 應用於真空處理裝置之基板塗佈裝置,具基板塗佈裝置之真空處理裝置及其操作方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3872339T2 (de) * 1987-10-07 1993-01-14 Emi Plc Thorn Anlage und verfahren zur herstellung einer schicht auf einem band.
EP2053663A1 (en) * 2007-10-25 2009-04-29 Applied Materials, Inc. Hover cushion transport for webs in a web coating process
JP5081712B2 (ja) * 2008-05-02 2012-11-28 富士フイルム株式会社 成膜装置
KR102196407B1 (ko) * 2014-04-02 2020-12-29 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 진공 프로세싱 시스템 및 프로세싱 시스템을 탑재하기 위한 방법
CN109477203A (zh) * 2016-07-01 2019-03-15 应用材料公司 用于涂布柔性基板的沉积设备和涂布柔性基板的方法
EP3272901A1 (en) * 2016-07-18 2018-01-24 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Deposition arrangement and method for depositing
US10156009B2 (en) * 2016-12-05 2018-12-18 Beijing Apollo Ding Rong Solar Technology Co., Ltd. Silver copper indium gallium selenide reactive sputtering method and apparatus, and photovoltaic cell containing same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101061731B1 (ko) * 2008-10-15 2011-09-02 주식회사 디알테크넷 필름상 박막형성장치 및 방법
CN103782201A (zh) * 2011-09-07 2014-05-07 应用材料公司 用于制造在触控面板中使用的透明主体的方法和系统
TW201533257A (zh) * 2013-12-10 2015-09-01 Applied Materials Inc 應用於真空處理裝置之基板塗佈裝置,具基板塗佈裝置之真空處理裝置及其操作方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220341031A1 (en) 2022-10-27
JP2024514679A (ja) 2024-04-02
TW202305160A (zh) 2023-02-01
WO2022225731A1 (en) 2022-10-27
KR20230170951A (ko) 2023-12-19
EP4326919A1 (en) 2024-02-28
CN117120659A (zh) 2023-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6639580B2 (ja) 蒸発器、堆積アレンジメント、堆積装置及びこれらを操作する方法
TW201546310A (zh) 用以於真空腔中處理可撓式基板的處理設備及使用其之方法
US20170022598A1 (en) Depositing arrangement, deposition apparatus and methods of operation thereof
TWI836404B (zh) 材料沉積設備、在基板上沉積材料的方法及材料沉積系統
JP6069979B2 (ja) ガス放出機構付きキャンロール及びこれを搭載した長尺基板の処理装置並びにこれを用いた長尺基板の処理方法
CN203320118U (zh) 超高方阻金属化膜用真空镀膜机
JP2023536616A (ja) Ｒ２ｒ堆積システムにおけるフレキシブル基板のコーティング方法、及び気相堆積システム
EP3743539A1 (en) Evaporator for evaporating a source material, material deposition source, deposition apparatus and methods therefor
WO2018199169A1 (ja) 成膜装置及び成膜方法
TW202225427A (zh) 具有至少一個加熱組件的材料沉積設備及用於對基板進行預加熱及/或後期加熱的方法
JP4074672B2 (ja) スパッタリング方法
JP7093684B2 (ja) 成膜装置及び成膜方法
JP2020007587A (ja) 蒸着装置、および、蒸着方法
US20200131627A1 (en) Heat treatment apparatus for a vacuum chamber, deposition apparatus for depositing material on a flexible substrate, method of heat treatment of a flexible substrate in a vacuum chamber, and method for processing a flexible substrate
TWI839614B (zh) 液體材料驟蒸發坩堝、蒸氣沉積設備及用於塗覆真空腔室內的基板的方法
KR101061731B1 (ko) 필름상 박막형성장치 및 방법
US20210381097A1 (en) Vapor deposition apparatus and method for coating a substrate in a vacuum chamber
TW202307235A (zh) 蒸發源冷卻機構
JP6689642B2 (ja) 薄膜形成装置
JP2024030422A (ja) 真空処理装置及び真空処理方法
WO2024022579A1 (en) Evaporation source, material deposition apparatus, and method of depositing material on a substrate
JPH04157154A (ja) 連続真空蒸着装置の蒸着膜厚制御装置
JP2001323364A (ja) 真空マスク蒸着装置及び真空マスク蒸着方法
JP2000208364A (ja) コンデンサ用積層体の製造装置
JP2015069858A (ja) クリスタルセンサユニット及び有機ｅｌ製造装置