用于處理基板的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】根據(jù)本公開案，提供一種用于處理柔性基板的基板處理設(shè)備，所述基板處理設(shè)備包含：真空腔室，配置成被抽成真空并配置成具有在其中提供的處理氣體；處理模塊，適配用于處理所述柔性基板，其中所述處理模塊設(shè)置在所述真空腔室內(nèi)；以及放電組件，配置用于產(chǎn)生帶電粒子流以使所述柔性基板放電。所述放電組件配置用于產(chǎn)生電場，所述電場用于使處理氣體離子化。
【專利說明】用于處理基板的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所述主題通常涉及用于處理基板的方法和系統(tǒng)，以及更具體地，涉及與柔性基板處理應(yīng)用相關(guān)的方法和系統(tǒng)，更加具體地，涉及柔性基板處理應(yīng)用的真空在線處理。
【背景技術(shù)】
[0002]在用于涂覆柔性基板(通常是合成的或聚合的薄膜卷材(在本文中也被稱為卷材形材料))的設(shè)施中，第一卷材輥筒退繞，而被展開的卷材形材料例如藉由濺射、化學氣相沉積(chemical vaporization deposition ；CVD)被涂覆及再次卷繞到第二卷材棍筒上。上述第一及/或第二卷材輥筒可以隨時用新的和充滿的卷材滾筒及/或排空的卷材滾筒替代。術(shù)語卷材輥筒在 本文中也被稱作卷材模塊。
[0003]在用于涂覆卷材形材料的已知配置和方法中，在卷繞和退繞腔室中進行卷繞和退繞卷材形材料的步驟，所述卷繞和退繞步驟通常是與一或多個涂覆位置分隔的。此外，當卷材形材料從所述退繞輥筒行進，跨越所述涂覆位置(所述位置可在分隔的處理腔室中)到達卷繞輥筒時，可以經(jīng)由大量的引導或重定向輥來引導所述卷材形材料。
[0004]通常，柔性卷材形材料(諸如，例如聚合的卷材基板)可能會由于摩擦接觸誘發(fā)的電荷分離而在卷繞及/或退繞時電力地充電。通常，電荷產(chǎn)生可以在卷材形材料上發(fā)生，特別是當卷材形材料在處理期間摩擦、滑過其他表面或者從其他表面分離時。往往，此情形發(fā)生的越迅速，則可能產(chǎn)生的電荷量越大。因此，取決于涂覆的類型，通常，用于涂覆卷材形基板的設(shè)施可以低速(例如，0.1至25m/min或0.2至50m/min)或高速(例如，10至20m/s或更大)移動所述卷材形材料。此外，由于卷材形基板往往由具有高表面電阻率的聚合物材料組成，可能會電荷積聚。此外，因為卷材形基板往往在處理設(shè)施內(nèi)行進較長距離，所以可以限制例如在涂覆工藝期間從卷材形基板到地的電荷漏泄。
[0005]一般而言，改進的設(shè)施設(shè)計可以例如藉由確保所述設(shè)備的所有金屬部件適當接地以便可防止危險量的電荷積聚，從而減少基板上的靜電電荷。此外，可以設(shè)計柔性卷材形基板的機械搬運，例如以最小化柔性卷材形基板在停轉(zhuǎn)輥上的滑動。此外，抗靜電涂層可以用于處理柔性卷材形基板。
[0006]然而，大多數(shù)情況下在處理期間，所述卷材形基板不可避免地與一個以上的基板搬運裝置(例如，引導或重定向輥)摩擦接觸，或者從所述基板搬運裝置退繞，從而導致卷材形表面上靜電荷的存在。由此可見，在處理期間，卷材形材料的表面上可存在數(shù)十千伏范圍內(nèi)的靜電荷電平。這些電荷可能會靜電地吸引非所欲的粒子(例如，在處理及/或卷繞/退繞腔室中產(chǎn)生的粒子)到卷材形材料的表面。此外,例如由于卷材形材料的釋氣而在卷繞/退繞模塊中產(chǎn)生的氧化硅粒子可粘附到所述卷材形材料的帶靜電表面上。此外，在處理期間，來自處理氣體的粒子(例如，硅烷粒子)可以從一或多個涂覆位置流動到卷繞/退繞模塊。
[0007]此類非所欲粒子在卷材形材料表面上的積聚可導致產(chǎn)品毀壞。例如，在涂覆之前粘附到卷材形材料表面(例如，在退繞模塊和涂覆位置之間)的非所欲粒子可在涂覆工藝期間引起電弧擊穿，從而導致卷材割裂以及最終導致產(chǎn)品的毀壞和損失。此外，所述卷材表面上的缺陷(諸如刮傷)可源于粘附到卷材形材料表面(例如，在涂覆位置和卷繞模塊之間)的非所欲粒子。
[0008]在其他實例中，在涂覆工藝期間(例如，在濺射期間)，例如非所欲粒子的積聚可以使沉積在所述卷材形材料上的薄膜的均質(zhì)性被破壞。此外，藉由例如度量系統(tǒng)測得的卷材厚度的測量值可能會由于非所欲粒子在卷材形材料表面上的積聚而失真。此類失真可能會轉(zhuǎn)而損害產(chǎn)品轉(zhuǎn)換時間、輥品質(zhì)、產(chǎn)品均質(zhì)性，或位移可重復(fù)性。
[0009]若卷材形材料暴露于所述涂覆工藝不止一次，即當所述卷材形基板的表面暴露于多個涂覆步驟時，上述對卷材形材料的破壞效果可能會倍增。由此可見，由于在涂覆工藝前后粘附到卷材形材料表面上的非所欲粒子污染導致的產(chǎn)品損失而產(chǎn)生的成本可能是相當大的。
[0010]為了這個目的，將了解需要用于在涂覆工藝之前及/或之后顯著地減少或消除卷材形材料上的非所欲粒子污染的系統(tǒng)和方法。因此，本文所述主題關(guān)于減少或者消除在卷材形材料的表面上的非所欲粒子積聚的這種方法和系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]鑒于上述情形，提供根據(jù)獨立權(quán)利要求1的用于處理柔性基板的基板處理設(shè)備，以及根據(jù)獨立權(quán)利要求11的用于在真空腔室內(nèi)使柔性基板放電的方法。
[0012]在一個 方面，提供用于處理柔性基板的基板處理設(shè)備，所述基板處理設(shè)備包含:真空腔室，配置為被排空以及配置為具有在其中提供的處理氣體；以及放電組件，配置用于產(chǎn)生帶電粒子流，從而使所述柔性基板放電，其中所述放電組件配置用于產(chǎn)生電場，所述電場用于使所述處理氣體離子化。
[0013]在另一方面中，提供一種使柔性基板在真空腔室內(nèi)放電的方法，其中所述方法包含:使處理氣體在真空腔室內(nèi)離子化，以便帶電粒子流使所述柔性基板放電。
[0014]本發(fā)明的其他方面、優(yōu)點和特征從從屬權(quán)利要求、說明書，以及附圖是顯而易見的。
[0015]本文描述的實施方式也關(guān)于用以執(zhí)行所公開方法且包含用于執(zhí)行所述方法步驟的設(shè)備零件的設(shè)備。此外，本文描述的實施方式還關(guān)于操作所描述的設(shè)備或制造所描述的設(shè)備的方法。所述方法可包括用以執(zhí)行所述設(shè)備的功能或制造所述設(shè)備的零件的方法步驟。所述方法步驟可經(jīng)由硬件元件、固件、軟件、由適當軟件編程的計算機，其任意組合或以任何其他方式來執(zhí)行。
[0016]可設(shè)想的是一個實施方式的要素可在沒有進一步詳述的情況下在其他實施方式中有利地利用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]將在說明書的剩余部分(包括對附圖的參照)中向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更具體地闡述全面和可實現(xiàn)的公開內(nèi)容，所述公開內(nèi)容包括所述公開的最佳模式，在附圖中:
[0018]圖1是根據(jù)本文描述的實施方式用于處理柔性基板且包含一個涂覆模塊的基板處理設(shè)備的示意圖。[0019]圖2是根據(jù)本文描述的實施方式用于處理柔性基板且包含兩個涂覆模塊的基板處理設(shè)備的示意圖。
[0020]圖3是根據(jù)本文描述的實施方式用于處理柔性基板且包含四個涂覆模塊的基板處理設(shè)備的示意圖。
[0021]圖4是根據(jù)本文描述的實施方式用于在側(cè)向的垂直定向中處理柔性基板的基板處理設(shè)備的示意圖。
[0022]圖5是根據(jù)本文描述的實施方式用于處理柔性基板的基板處理設(shè)備的示意圖，在所述基板處理設(shè)備中所述柔性基板穿過兩個涂覆區(qū)域。
[0023]圖6是根據(jù)本文的實施方式用于處理柔性基板的基板處理設(shè)備的詳細剖面示意圖，在所述基板處理設(shè)備中將待涂覆的柔性基板從退繞腔室輸送到卷繞腔室。
[0024]圖7是根據(jù)本文描述的實施方式的一種方法步驟，所述方法步驟用于防治非所欲粒子積聚在卷材形基板上。
[0025]圖8是根據(jù)本文描述的實施方式的進一步的方法步驟，所述方法步驟通常包含在用于防止非所欲粒子積聚在卷材形基板上的上述方法步驟中。
【具體實施方式】
[0026]現(xiàn)將詳細提 及本發(fā)明的各種實施方式，其中每一實施方式的一或多個實例圖不于每一圖中。各實例是以解釋說明的方式提供，且其并非意謂作為本發(fā)明的限制。例如，圖示或者描述為一個實施方式的部分的特征結(jié)構(gòu)可用于其他實施方式，或者與其他實施方式結(jié)合以用于產(chǎn)生更進一步的實施方式。本公開案意欲包括這樣的修改和變更。
[0027]—般而言，本文描述的實施方式涉及一種卷材形材料涂覆設(shè)備，所述涂覆設(shè)備包含安置在處理腔室內(nèi)的放電組件。所述放電組件將來源于處理氣體電擊穿的帶電粒子流提供到卷材形材料的表面。從而，可以使所述卷材形材料放電，這確保沒有非所欲粒子會被吸引到所述卷材形材料的表面上，即藉由在所述處理腔室內(nèi)安裝放電組件可防止在涂覆工藝期間的電弧擊穿以及卷材形材料的刮傷。
[0028]本發(fā)明的實施方式通常應(yīng)用于以輥對輥式工藝涂覆柔性卷材形材料的系統(tǒng)中。這種系統(tǒng)可以是例如薄膜沉積系統(tǒng)或者清洗室兼容的真空卷筒涂布機，例如包含卷材輥傳動裝置，所述卷材輥傳動裝置包含柔性卷材輥耦接，所述卷材輥傳動裝置任選地藉由控制裝置控制。
[0029]所述待涂覆卷材形材料的實例是合成膜卷材或紙卷材。所述涂覆工藝可以例如藉由真空狀態(tài)(例如，在10_7毫巴范圍內(nèi)的基準壓力)下的CVD、濺射或蒸發(fā)來完成。涂覆也可以藉由在比濺射和蒸發(fā)更高壓力下的等離子體增強化學氣相沉積(Plasma EnhancedChemical Vapour Deposition ；PECVD)來實行。所述涂覆材料通?？梢允墙饘俚?，諸如招、聚合的，或者可包括有機小分子。所述涂層也可以是多晶的或者非晶的，諸如多晶硅或非晶硅。因此，本發(fā)明的實施方式可用于例如用于生產(chǎn)柔性印刷電路板、使用有機發(fā)光裝置的柔性顯示器，或者柔性太陽能電池的真空卷筒涂布機中。另外，本發(fā)明的實施方式可用于生產(chǎn)金屬化保護封裝材料(諸如，鍍鋁塑膠薄膜和紙)的系統(tǒng)中。本發(fā)明的實施方式也可以應(yīng)用于其他涂層系統(tǒng)，例如用于在柔性基板上沉積光學層或磁性層，或者抗反射、導電及/或電介質(zhì)涂層的涂層系統(tǒng)，諸如用于制造窗膜、印刷電路板、觸控面板、電視屏幕或者其他顯示器。
[0030]本文描述的處理器和控制器用于處理從復(fù)數(shù)個電氣和電子裝置傳送的信息，所述電氣和電子裝置可包括(但不限于)傳感器、致動器、在線量具，所述在線量具可例如測量基板的表面電阻率、光密度、光譜透射或分光反射。此外，為了在涂覆工藝期間實現(xiàn)例如整體一致的層厚度，可以使用工藝控制和監(jiān)測裝置實現(xiàn)永久的閉環(huán)控制。此外，可以數(shù)字地控制負責無故障卷繞的卷材形材料張力。
[0031]通常，處理器可以物理地位于例如控制或監(jiān)測系統(tǒng)、傳感器、監(jiān)測裝置、臺式計算機、膝上型計算機、可編程邏輯控制器(programmable logic controller ；PLC)機殼及/或分布式控制系統(tǒng)(distributed control system ；DCS)機殼中。RAM和存儲裝置存儲和傳遞待由一或多個處理器執(zhí)行的信息和指令。在由一或多個處理器執(zhí)行指令期間，RAM和存儲裝置也可以用于存儲臨時變量、靜態(tài)的(即，不改變的)信息和指令或者其他中間信息并將其提供給所述處理器。被執(zhí)行的指令可包括(但不限于)設(shè)施控制系統(tǒng)控制命令(installation control system control command)。指令序列的執(zhí)行不限于硬件電路和軟件指令的任何特定組合。
[0032]在不例性實施方式中，實時控制器包含任何合適的基于處理器或基于微處理器的系統(tǒng)，諸如計算機系統(tǒng)，所述計算機系統(tǒng)包含微控制器、減少的指令集電路(reducedinstruction set circuit ;RISC)、專用集成電路(application-specific integratedcircuit ；ASIC)、邏輯電路及/或能夠藉由例如如本文所描述的控制單元執(zhí)行功能的任何其他電路或處 理器。在一個實施方式中，所述控制器可以是包含只讀存儲器(ROM)及/或隨機存取存儲器(RAM)的微處理器，例如具有2兆位ROM和64千位RAM的32位微型計算機。如本文所使用的，術(shù)語“實時”是指結(jié)果發(fā)生在影響所述結(jié)果之輸入發(fā)生改變之后的實質(zhì)上很短的時期內(nèi)，其中所述時期是可以基于所述結(jié)果的重要性及/或所述系統(tǒng)處理輸入以產(chǎn)生所述結(jié)果的能力而選擇的設(shè)計參數(shù)。
[0033]如本文所使用的，術(shù)語“放電組件”意欲表示能夠經(jīng)由電場使氣體離子化的任何裝置。所述放電組件可以是無源單元或者有源單元，或者是無源單元和有源單元兩者。此外，有源放電組件的電源和控制單元(視情況)可以位于真空腔室外部。此外，上述放電組件可包括一或多個中性化裝置，所述中性化裝置可以連接到所述電源和控制單元。
[0034]一般來說并且不限于本發(fā)明的范圍，本文描述的實施方式是針對用于在真空環(huán)境中處理柔性基板的基板處理設(shè)備，以及用于在真空腔室內(nèi)使柔性基板放電的方法。本發(fā)明的實施方式不限于特定處理系統(tǒng)，而是可以應(yīng)用于以輥對輥式工藝涂覆柔性卷材形材料的各種類型的系統(tǒng)。
[0035]在本文的一些實施方式中，至少一個放電組件安裝在用于處理柔性基板的基板處理設(shè)備的真空腔室內(nèi)。通常，所述至少一個放電組件安置在所述處理腔室內(nèi)，例如靠近遭遇實際問題的位點。此外，所述至少一個放電組件也可以安置為靠近主要的充電來源，所述位置可以取決于處理設(shè)施的實際布局和設(shè)計而變化。
[0036]取決于所遭受的問題的類型，可能需要使卷材形材料的僅一側(cè)放電。這可能與其中需要電荷在所述卷材形材料的一側(cè)以確保所述卷材形材料在導輥上正確的對齊和結(jié)合的應(yīng)用相關(guān)。然而，在其他情形中可能需要使所述卷材形材料在兩側(cè)上放電以實現(xiàn)完全的中性化，因為電荷的電場可經(jīng)由所述卷材形材料的邊緣作用或在所述卷材形材料的邊緣上漏泄。為了這個目的，至少一個放電組件可以安置在所述卷材形材料的任意一側(cè)上，以使得至少一個放電組件面向所述卷材的一個表面，以及其他至少一個放電組件面向所述卷材的其他表面。如此，可完全地中性化所述卷材形材料的每一表面上的電荷。
[0037]在本文描述的各實施例中以及在其中僅在特定位置中遭遇電弧擊穿或粒子積聚問題的情況中，由于所述卷材形材料上的特定電荷分布，所述至少一個放電組件可以特別地中性化這些區(qū)域，或者例如可以確保所述卷材形材料的凈中性(net neutrality)。
[0038]在其中需要完全中性化的情況中，可以安置兩個或兩個以上的放電組件，使得至少一個放電組件面向所述卷材形材料的每一表面。當卷材在接地棍上傳遞時，可以藉由裝置(例如，用于測量電荷密度的靈敏的場強計)確定所述卷材形材料的個別表面上的電荷電平。這種場強計可以經(jīng)由處理器直接地連接到所述至少一個放電組件，所述處理器可以藉由執(zhí)行預(yù)編程的電荷分布來自主地控制所述至少一個放電組件，這例如確保了所述卷材形材料的一個表面上的完全電荷中性化，同時維持了所述卷材形材料的另一表面上的一定電平。
[0039]此外，所述電荷電平可以被檢測和傳輸?shù)娇梢暯缑?、裝備有可視界面的控制或監(jiān)測站，所述控制或監(jiān)測站能夠?qū)λ鼍聿男尾牧仙系碾姾煞植歼M行實時監(jiān)測和調(diào)整。
[0040]在本文實施方式中描述的所述放電組件可包括有源或無源中性化器(或者電離器)。通常，無源中性化器不需要電源并且可以藉由使所述表面上的電荷放電以在接地表面附近產(chǎn)生電場而運轉(zhuǎn)。這個電場可以集中在一些小曲率半徑的位點處，以使得氣體的局部電擊穿靠近這些位點。通 常，所述電擊穿被所述小曲率半徑局部化為電暈(coronas)并且在擊穿過程期間產(chǎn)生可在電場中在所述電暈放電區(qū)域和所述待放電表面之間移動的離子，以使得與所述卷材形材料的表面上的電荷的極性相反的離子將會移動到所述卷材形材料的表面并且中性化所述表面上的電荷。
[0041]只要在小曲率半徑位點處的電場局部地高于所使用的氣體的擊穿強度，適配為被動中性化器的放電組件就可以運轉(zhuǎn)。電離電位可取決于所使用的氣體或氣體混合物的類型而不同。因此，無源中性化器可以在藉由變量界定的范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)，所述變量諸如為存在的電荷強度、氣體類型、周圍環(huán)境中的壓力，以及所述放電電極的曲率半徑大小。
[0042]因為無源中性化器取決于所述卷材形材料的靜電荷而運轉(zhuǎn)，所以當所述卷材形材料的表面電荷密度過低時，所述無源中性化器可能會不工作。由此可見無源中性化器可能無法使卷材形材料完全地放電。在實例中，所述卷材形材料必須完全放電，或者在所述卷材形材料上僅可容忍極低的靜電電平，例如從O到0.lkV/cm的靜電電平，所述放電組件可以適配為有源中性化器。
[0043]一般來說，有源中性化器的功能類似于如上所述的無源中性化器，然而有源中性化器通常裝備有高壓電源，所述高壓電源用于產(chǎn)生電場以離子化所述氣體。因此，離子的產(chǎn)生與所述卷材形材料的電荷電平無關(guān)，以及藉由所述高壓電源在所述卷材形材料上產(chǎn)生的電場僅被包含作為用于輸送適當極性和數(shù)量的離子從而使所述卷材形材料放電的手段。為了使卷材形材料完全放電，所述電源或頻率可取決于卷材形材料的移動速率而變化。
[0044]通常，所述有源中性化器的電源和所述有源中性化器的控制器安置在真空腔室外部。此外，所述有源中性化器可包括所述電源到所述一或多個放電位點的電容性耦接。此外，所述一或多個放電位點可以是接地的。在本文的實施方式中，在其中高壓電源斷開或故障的情況中，所述有源中性化器也可以運轉(zhuǎn)作為無源中性化器。
[0045]通常，本文描述的放電組件可以具有槍刺或棍子的形狀，所述放電組件跨越所述卷材形材料的寬度。所述槍刺可包括若干，更佳地兩個或兩個以上的，均勻間隔開的尖端，所述氣體的電擊穿在所述尖端處發(fā)生。通常，所述槍刺起作用以自主地提供適當?shù)膸д姾苫蜇撾姾傻碾x子，從而對抗所述卷材形材料上的靜電荷。
[0046]圖1圖示用于處理柔性基板的基板處理設(shè)備27的實施方式的實例，所述基板處理設(shè)備27包含處理腔室2，所述處理腔室2連接到卷繞腔室3和退繞腔室4。處理腔室2包含涂覆模塊6，所述涂覆模塊6用于在卷材形基板12上沉積薄膜。所述卷材形基板12可以藉由穿過處理腔室2而從退繞腔室4行進到卷繞腔室3中。導輥5設(shè)置在處理腔室2中，以用于引導所述卷材形基板12，即分別地引導待涂覆卷材或已涂覆卷材。
[0047]所述退繞腔室4連接到所述處理腔室2，以用于饋送待涂覆的卷材形基板12。所述退繞腔室4包含退繞模塊8 (例如，退繞滾筒或輥筒)，所述退繞模塊8貯存有待涂覆的已卷繞卷材形基板12。所述卷材形基板可以被饋送到所述處理腔室2中，在所述處理腔室2中三個導輥5可以例如提供所需的張力到所述卷材形基板。這個張力可以例如確保在涂覆工藝期間薄膜涂覆材料的同質(zhì)沉積。
[0048]此外，所述基板處理設(shè)備27中包含放電組件I。高壓電源13經(jīng)由連接9提供高壓功率到中性化裝置10、11，所述高壓電源13可以設(shè)置在所述處理腔室2外部。此外，控制單元28可以設(shè)置在所述放電組件I中。所述控制單元可以連接到所述高壓電源13，并且也可以經(jīng)由連接9連接到所述中性化裝置10、11。此外，所述控制單元28可以從所述中性化裝置10、11獲得與所述卷材形基板12的表面12a、12b上存在的電荷有關(guān)的信息。與卷材形基板的表面上的電荷電平有關(guān)的信息也可以從場強計(在諸圖中未示出)收集，所述場強計安置為遠離所述中 性化裝置但是經(jīng)由控制單元連接到所述中性化裝置。
[0049]控制單元28可以基于從所述中性化裝置10、11及/或從任何其他裝置(諸如，場強計)接收到的數(shù)據(jù)來控制和調(diào)節(jié)所述放電組件I的不同參數(shù)?？刂茊卧?8可以例如調(diào)節(jié)從所述高壓電源13提供給所述中性化裝置的頻率和功率密度。此外，在本文描述的實施方式中，控制單元及/或電源也可以整合地連接到所述中性化裝置10、11并且作為所述中性化裝置10、11的機械零件，因此所述控制單元及/或電源可以與所述中性化裝置10、11(在諸圖中未示出)一起安置在所述處理腔室內(nèi)。
[0050]通常，控制單元28可以發(fā)起命令或執(zhí)行預(yù)編程的放電分布，以便藉由所述中性化裝置產(chǎn)生帶正電荷或負電荷的離子流，所述離子流將流動到所述卷材形基板的表面，以使得與所述卷材形基板的表面上的電荷極性相反的離子可移動到所述卷材形基板的表面并且中性化所述表面上的電荷。
[0051]所述放電組件I的中性化裝置10、11可以設(shè)置為具有一或多個尖端11的中性化槍刺10。所述高壓電源13可以提供高壓到通常具有小曲率半徑的一或多個尖端11。處理腔室中的處理氣體的電擊穿被小曲率半徑局限為電暈，并且通常不能形成用于將間隙橋接到達所述卷材形基板的表面的火花通道。然而，所產(chǎn)生的離子如上所述地移動，以中性化所述卷材形基板的表面上的電荷。
[0052]通常，在本文公開的實施方式中，所述放電組件可包括無源中性化器，對于無源中性化器而言不需要電源。在其它實施方式中，有源中性化器的使用可包括電源和控制單元，所述電源和控制單元整體地連接到所述有源中性化器，并且因此可以都與所述有源中性化器一起位于柔性基板處理設(shè)備的處理腔室內(nèi)。
[0053]中性化裝置10、11可以設(shè)置在三個導輥5的集合之后，在涂覆模塊6之前，以使得中性化裝置10、11面向卷材形基板12的表面12a。在根據(jù)圖1的各實施方式中，涂覆模塊6也面向卷材形基板12的表面12a，以便將涂覆材料薄膜沉積到卷材形基板12的這個表面上。
[0054]圖2圖示根據(jù)本文公開的實施方式的一實例的卷材形材料涂覆設(shè)備27。根據(jù)圖2中圖示的實例，涂覆設(shè)備27包含處理腔室2，所述處理腔室2連接到卷繞腔室3和退繞腔室4。圖2的涂覆設(shè)備27具有與圖1中的卷材形材料處理設(shè)備27類似的布局，但是具有以下例外。
[0055]圖2中的卷材形材料處理設(shè)備27的處理腔室2包含第一涂覆模塊15和第二涂覆模塊16，所述第一涂覆模塊15和第二涂覆模塊16設(shè)置為面向卷材形基板12的表面12a。根據(jù)典型性實施方式(所述實施方式可以與本文描述的其他方面和其他實施方式結(jié)合)，在用于處理柔性基板的設(shè)備中的基板處理可以是化學氣相沉積CVD，例如在涂覆模塊中包含的CVD來源。另外或者替代地，涂覆模塊15、16可以例如是平坦的DC或AC磁控管。此外，涂覆模塊15、16也可以是可旋轉(zhuǎn)的DC或AC磁控管，或者是所述可旋轉(zhuǎn)磁控管和上述平坦的磁控管的任何組合。
[0056]所述 卷材形材料涂覆設(shè)備27圖示為具有三個放電組件1、34和35，所述三個放電組件安置為使得它們的個別中性化裝置在處理腔室2內(nèi)。所述第一放電組件I安置為使得所述中性化裝置10、11和20、21在第一組導輥5和所述第一涂覆模塊15之間。中性化裝置10、11安置為面向所述卷材形基板12的表面12a，并且中性化裝置20、21安置為面向所述卷材形基板12的表面12b，以使得所述卷材形基板12的兩個表面都可以放電。在根據(jù)本文公開的各實施方式的本實例中，中性化裝置10、11和20、21兩者都連接到相同的高壓電源13并且還都由相同的控制單元28控制。第一連接9提供所述控制單元28、電源13和所述第一中性化裝置10、11之間的(電氣的或者通信的)接觸。第二連接14提供所述控制單元28、電源13和所述第二中性化裝置20、21之間的(電氣的或者通信的)接觸。此外，電源13可以接地，如接地符號19所指示的(使電源接地并不局限于本文描述的任何一個特定實施方式)。此外，兩個或兩個以上中性化裝置還可以串聯(lián)到例如電源和控制單元(在諸圖中未示出)。
[0057]通常，控制單元可以控制由電源提供到一或多個中性化裝置的功率。具體地，所述控制單元可以調(diào)節(jié)由所述電源提供到例如一或多個中性化裝置(例如，中性化槍刺)的一或多個尖端的每一個的功率的量和頻率。
[0058]所述第二放電組件34包含中性化裝置29、30，所述中性化裝置29、30安置在所述第二涂覆模塊16背后并且在第二組導輥33后面。中性化裝置29、30面向卷材形基板12的表面12a，以使得中性化裝置29、30可以藉由將帶電離子流從帶電離子流的電擊穿位點引導到表面12a而使表面12a放電。中性化裝置29、30經(jīng)由連接9而連接到控制單元28和電源13。
[0059]所述第三放電組件35設(shè)置為類似于如上所述的第二放電組件34。所述第三放電組件35也包含中性化裝置31、32，所述中性化裝置31、32安置在所述第二涂覆模塊16背后并且在第二組導輥33后面。然而，中性化裝置31、32面向卷材形基板12的表面12b，以使得中性化裝置31、32可以藉由將帶電離子流從帶電離子流的電擊穿位點引導到表面12b而使表面12b放電。
[0060]圖3圖示根據(jù)本文公開的實施方式的一實例的卷材形材料涂覆設(shè)備27。根據(jù)圖3中圖示的實例，涂覆設(shè)備27包含處理腔室2，所述處理腔室2連接到卷繞腔室3和退繞腔室4。圖3的涂覆設(shè)備27具有與圖1中的卷材形材料處理設(shè)備27類似的布局，除了圖3的涂覆設(shè)備27在其處理腔室2中包含4個涂覆模塊之外。涂覆模塊15和16安置為面向卷材形基板12的表面12a并且盡可能地用薄膜涂覆卷材形基板12的表面12a。涂覆模塊17和18安置為面向涂覆卷材形基板12的表面12b并且盡可能地用薄膜(例如，金屬薄膜)涂覆卷材形基板12的表面12b。
[0061]通常，單一處理模塊可在分別泵送的工藝隔室中包括一個以上的沉積源。此外，以單一處理步驟涂覆卷材形基板的兩側(cè)可以如所需地最大化處理的效率。
[0062]圖4圖示根據(jù)本文公開的實施方式的一實例的卷材形材料涂覆設(shè)備的部分。根據(jù)圖4中圖示的實例，所述柔性卷材形基板12可以從位于退繞腔室4中的退繞模塊8穿過處理腔室2，以使得用于涂覆的平面或所述卷材形基板12的表面垂直排列。放電組件I設(shè)置為使得所述中性化裝置10、11和20、21安置在處理腔室2內(nèi)。
[0063]在本文描述的各實施例中，所述中性化裝置10、11和20、21可以為具有許多尖端
11、21的中性化棒或槍刺10、20的形狀，將高壓供給到所述尖端11、21以使得處理氣體的電擊穿能夠產(chǎn)生離子，所述離子可以在電場中朝卷材形基板12的表面移動，從而中性化所述表面上的電荷。通常藉由高壓電源13，經(jīng)由連接9、14供應(yīng)高壓到個別的中性化裝置10、11和20、21。此外，控 制單元28可以視情況安置在處理腔室2外部。
[0064]具體地，圖4圖示根據(jù)本文描述的實施方式電荷可以積聚在所述卷材形基板12的第一區(qū)域25上。例如，在退繞腔室4中，所述正電荷及/或負電荷可以積聚在所述卷材形基板上。當卷材形基板12從退繞模塊8退繞時可以引發(fā)所述電荷。即使當所述卷材移動到處理腔室2中時，所述靜電荷仍可以保留在所述卷材形基板12上，因此所述靜電荷可吸引雜粒子到卷材形基板12的表面。所述中性化裝置10、11和20、21可以提供極性相反的離子，所述離子移動到卷材形基板12的表面以中性化所述電荷。因此，積聚的雜粒子可有效地移動以從卷材形基板的表面離開。因此，在區(qū)域26中所述卷材形基板的潔凈的和已放電表面現(xiàn)在可以被涂覆，而不會誘發(fā)由于雜粒子在卷材表面上的積聚而可能發(fā)生的電弧擊穿。
[0065]根據(jù)本文的各實施方式，圖5圖示類似于圖4中所示的卷材形材料涂覆設(shè)備的卷材形材料涂覆設(shè)備的部分。然而，在這種情況下，處理腔室2進一步顯示為具有涂覆滾筒22，所述涂覆滾筒22出于示例性目的圖示為具有第一涂覆區(qū)域23和第二涂覆區(qū)域24。這些區(qū)域可以相互隔離，以使得可以用例如兩種不同的材料涂覆所述卷材形材料。此外，退繞腔室8和涂覆腔室2可包括一或多個泵(例如，真空泵36)，所述泵使得處理和退繞環(huán)境處于受控的大氣條件下。
[0066]圖5中圖示的放電組件I包含兩個放電裝置10、11和20、21，所述放電裝置安置在所述卷材形基板12的任一側(cè)上。所述放電裝置10、11和20、21可以分別設(shè)置為具有許多尖端11、21的槍刺10、20，從接地的高壓電源13施加高壓到所述尖端11、21。此外，放電組件I可包括控制單元28，所述控制單元28安置在所述處理腔室2的外部，用于例如控制所供應(yīng)的功率水平，從而控制所述尖端11、21處處理氣體的電擊穿。
[0067]通常，在上述實施方式中，包含一或多個放電裝置的放電組件安置在真空腔室內(nèi)，以提供帶電離子流以使卷材形材料的一個或兩個表面放電。已放電的卷材形基板12可以進一步在涂覆滾筒22上傳遞，在所述涂覆滾筒22上將一或多個材料薄膜沉積到所述卷材形基板12的表面上。
[0068]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會理解的是，在上述實施方式中，涂布機將分別針對特定尺寸和材料的卷材形材料或薄膜設(shè)計，以及針對特定的涂覆材料設(shè)計。因此，卷材卷繞或退繞裝置或卷材卷繞或退繞腔室的尺寸以及相應(yīng)卷繞或退繞方法的特征結(jié)構(gòu)可以特定地被調(diào)整為所述待涂覆卷材的那些尺寸及/或材料。因此，藉由了解所述涂覆腔室和所述涂覆方法設(shè)計時所針對的卷材的尺寸及/或材料，技術(shù)人員可以決定卷材卷繞或退繞裝置及/或卷材卷繞或退繞腔室的合適尺寸以及相應(yīng)卷繞或退繞方法的合適的特征結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)卷材的合適卷繞及/或退繞。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會理解的是，在涂布機的其他實例中，具有如上所述的一或多個放電裝置的一或多個放電組件可以安裝在相同處理腔室的可變位置。
[0069]圖6以更詳細的示意性側(cè)視圖圖示根據(jù)本文公開的實施方式的一實例的典型的卷材形材料涂布機的實例。根據(jù)圖6中圖示的實例，卷材形材料涂布機37包含卷繞腔室3和退繞腔室4，所述卷繞腔室3和退繞腔室4連接到涂覆腔室2。圖6的卷材形材料涂布機37通常支持在四個支撐柱48上并且可以被視為與圖1的基板處理設(shè)備27鏡面對稱，以使得所述卷繞腔室和所述退繞腔室的位置互換。
[0070]所述退繞腔室4附接于所述涂覆腔室2，以用于饋送待涂覆的卷材。所述退繞腔室4包含作為卷材輥的退繞模塊8和兩個導輥38。在所述退繞腔室4的頂端側(cè)上設(shè)置真空泵36，以用于抽空所述退繞腔室4。所述退繞腔室4的饋送口 39可用門40關(guān)閉。
[0071]所述卷繞腔室3安裝在涂覆腔室2的與所述退繞腔室4相對的側(cè)面上，所述卷繞腔室3所具有的結(jié)構(gòu)以鏡面對稱方式對應(yīng)于卷繞腔室3的結(jié)構(gòu)。因此，所述卷繞腔室3包含作為卷材輥的卷繞模塊7、導輥41，并且裝備有真空泵36。所述卷繞腔室3的饋出開口可用門關(guān)閉。
[0072]此外，所述退繞腔室4包含卷材輥變化裝置42，即用于改變卷繞滾筒的配置，所述卷繞滾筒可以向外伸展以支持卷材輥。如本文所描述的卷材輥變化裝置42的作用是所述卷材輥可以分別在所述卷繞腔室3或退繞腔室4的外部變化，及/或可以被橫向地引入所述卷繞腔室3或退繞腔室4中。
[0073]處理腔室2包含安裝在支撐件47上的涂覆滾筒44。所述涂覆滾筒44引導未被涂覆的卷材(在本文也被稱為薄膜43)穿過藉由壁45、46相互分隔的一系列個別的沉積腔室。每一腔室可具有一可個別操作的真空泵36。處理腔室2中包括用于噴射涂覆材料的一或多個濺射陰極(在諸圖中未示出)。此外，一或多個放電組件I也包括在處理腔室2內(nèi)并且所述放電組件I的中性化裝置也位于處理腔室2內(nèi)，以分別使未涂覆的膜43或已涂覆的膜43’的一個或兩個表面放電。
[0074]基于圖6，現(xiàn)將描述涂布機37的示例性操作。藉由打開所述卷繞腔室3的門，使卷材輥變化裝置42伸展和使用所述卷材輥變化裝置42而將空的卷繞模塊7引入所述卷繞腔室3，以將空的卷繞模塊7設(shè)置在所述卷材輥變化裝置42上，位于卷繞腔室3外部的位置中。隨后，所述空的卷繞模塊7橫向移動到所述卷繞腔室3內(nèi)的卷繞模塊工作位置，而所述卷材輥變化裝置42再次折疊。為了安裝支持膜43的退繞模塊8，打開所述退繞腔室4的門40。所述退繞模塊8設(shè)置在卷材輥變化裝置42上，并且從所述退繞腔室4外部橫向移動到退繞模塊工作位置。此后，卷繞腔室3和退繞腔室4的門關(guān)閉，并且所述腔室2到4被抽成真空以起始所述涂覆工藝。
[0075]所述未涂覆的薄膜43在導輥38上行進，經(jīng)過安置為使得所述未涂覆的薄膜43的兩個表面都被放電的兩個放電組件，到達所述涂覆滾筒44的下面，在所述涂覆滾筒44的下面涂覆所述兩個表面。所述經(jīng)涂覆卷材(在本文也被稱為薄膜43’ )經(jīng)由導輥41離開所述涂覆腔室2并且經(jīng)過另外兩個放電組件1，所述放電組件I在經(jīng)涂覆卷材最終卷繞到所述卷繞模塊7之前使所述經(jīng)涂覆薄膜43’的兩個表面放電。在經(jīng)涂覆薄膜43’被完全傳遞到所述卷繞模塊7之后，藉由打開所述卷繞腔室3的門、使相應(yīng)的卷材輥變化裝置42伸展并將所述卷繞模塊7輸送出所述卷繞腔室3而從所述卷繞腔室3移除所述卷繞模塊7。在卷繞腔室3外部，用另一空的卷繞模塊替代所述裝滿的卷繞模塊7。同樣地，藉由打開退繞腔室4的門40、使卷材輥變化裝置42伸展、將空的退繞模塊8傳遞到退繞腔室4外部的位置，以及在所述位置處用支持已卷繞的未涂覆薄膜的退繞模塊替代所述空的退繞模塊8來更換所述空的退繞模塊8，如上所述。
[0076]圖7是根據(jù)本文描述的實施方式用于使柔性基板在真空腔室內(nèi)放電的方法的示圖。在方塊700中，處理氣體在真空腔室內(nèi)離子化，以便帶電粒子流使得所述柔性基板放電。通常，如圖8所示，在方塊800中，上述方法可以視情況進一步包含選自以下的一或多個元件:如方塊810所示，提 供高壓到放電組件的一或多個槍刺的一或多個尖端；如方塊820所示，檢測所述柔性基板上的電荷，以及提供極性相反的相應(yīng)電荷，以使所述柔性基板放電；以及，如方塊830所示，朝向聚合的卷材基板引導所述帶電粒子流。此外，所述方法還可以包含:使所述柔性基板任選地以變速從退繞模塊移動到卷繞模塊(在諸圖中未示出)。
[0077]上述系統(tǒng)和方法使得能夠使柔性基板在基板處理設(shè)備的真空處理腔室內(nèi)放電。更特定言之，可以藉由用放電組件達成處理氣體的電擊穿以使得帶電粒子流可以使所述柔性基板放電，來實現(xiàn)所述柔性基板的放電。所述系統(tǒng)和方法不限于本文描述的特定實施方式，而是所述系統(tǒng)的部件和/或所述方法的步驟可以與本文描述的其他部件和/或步驟分開且獨立地使用。
[0078]雖然可能在一些圖式中圖示本發(fā)明的各種實施方式的具體特征結(jié)構(gòu)而在其他圖式中未圖示，但這僅是為方便起見。根據(jù)本發(fā)明的原理，一個圖式的任何特征結(jié)構(gòu)可以被引用和/或請求為與任何其他圖式的任何特征結(jié)構(gòu)相結(jié)合。
[0079]這里的書面描述使用實例，包括最佳模式，來公開本發(fā)明，且還能使任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造及使用任何裝置或系統(tǒng)并執(zhí)行任何所并入的方法。雖然上文中已經(jīng)公開了各種【具體實施方式】，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到權(quán)利要求書的精神和范圍允許同等有效的修改。特別地，如上所述的實施方式的共同的、非排他性的特征結(jié)構(gòu)可以彼此結(jié)合。本發(fā)明的專利保護范圍是由權(quán)利要求書界定的，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員思及的其他實例。如果這些其他實例的結(jié)構(gòu)元素與權(quán)利要求書的語言文字沒有區(qū)另IJ，或如果這些其他實例包括與權(quán)利要求書的語言文字沒有實質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)元素，那么這些其他實例意欲 包含在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于處理柔性基板的基板處理設(shè)備，所述設(shè)備包括: 真空腔室，配置成被抽成真空并且配置成具有在其中提供的處理氣體； 處理模塊，適配用于處理所述柔性基板，其中所述處理模塊設(shè)置在所述真空腔室內(nèi)；以及 放電組件，配置用于產(chǎn)生帶電粒子流，以使所述柔性基板放電，其中所述放電組件配置用于產(chǎn)生電場，所述電場用于使所述處理氣體離子化。
2.如權(quán)利要求1所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，所述放電組件包含一或多個尖端，所述一或多個尖端配置為具有高壓。
3.如權(quán)利要求2所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，所述尖端設(shè)置在一或多個槍刺上。
4.如權(quán)利要求3所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，至少一個槍刺安置為面向所述基板的第一表面。
5.如權(quán)利要求4所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，至少一個其他槍刺安置為面向所述基板的第二表面，所述第二表面與所述基板的所述第一表面相對。
6.如權(quán)利要求1到5中任意一項所述的基板處理設(shè)備，進一步包含:電源，所述電源連接到所述一或多個尖端，以用于提供高壓。
7.如權(quán)利要求1到6中任意一項所述的基板處理設(shè)備，進一步包含:電荷檢測裝置，用于在放電之前檢測所述基板上的所述電荷。
8.如權(quán)利要求6或7所述的基板處理設(shè)備，進一步包含:控制器，所述控制器連接到所述電源和所述電荷檢測裝置，并且適配用于控制所述電源的極性和電壓值。
9.如權(quán)利要求6到8中任意一項所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，所述控制器及/或電源安置在所述真空腔室外部。
10.如權(quán)利要求2到9中任意一項所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，所述一或多個尖端由鶴構(gòu)成。
11.一種用于使柔性基板在真空腔室內(nèi)放電的方法，其特征在于，所述方法包含:使處理氣體在所述真空腔室內(nèi)離子化，以便帶電粒子流使所述柔性基板放電。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，進一步包括:提供高壓到放電組件的一或多個槍刺的一或多個尖端。
13.如權(quán)利要求11到12中的任何一項所述的方法，進一步包括:檢測所述柔性基板上的電荷，以及提供極性相反的相應(yīng)電荷，以使所述柔性基板放電。
14.如權(quán)利要求11到13中的任何一項所述的方法，進一步包括:使所述柔性基板從退繞模塊移動到卷繞模塊。
15.如權(quán)利要求11到14中的任何一項所述的方法，進一步包括:朝向聚合的卷材基板引導所述帶電粒子流。
【文檔編號】C23C14/54GK103998646SQ201180075640
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】U·赫曼斯, N·莫里森, T·斯托利, V·哈克 申請人:應(yīng)用材料公司