CN107574426B - 用于基板的载具 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于基板的载具。载具包括基板固定组件,其中基板固定组件包含一或多个固定单元,各固定单元包括:边缘接触表面,配置用以接触基板的边缘并定义接触位置;第一固定元件,具有第一表面,所述第一表面配置用以接触基板的第一基板表面,其中所述第一固定元件自接触位置延伸第一长度L1,所述第一长度实质上平行于第一基板表面;第二固定元件,具有第二表面,所述第二表面配置用以接触基板的第二基板表面,其中所述第二基板表面相对于所述基板的所述第一基板表面,且其中所述第二固定元件自接触位置延伸第二长度L2,所述第二长度实质上平行于第二基板表面;力元件,用于以第一及第二固定元件的至少一个向基板提供固定力。
Description
本申请是申请日为2013年3月15日、申请号为201380074727.8,题为“用于基板的载具”的申请的分案申请。
技术领域
本发明的实施例是有关于一种用于基板工艺的载具,例如用于层沉积(layerdeposition)。本发明的实施例特别是有关于一种在用于处理大面积的基板的基板工艺机器及设备中用以支撑大面积的基板的载具。
背景技术
已知有数种用于沉积材料至基板上的方法。举例来说,基板可通过物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)工艺、化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)工艺、等离子体辅助化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)工艺等工艺来进行涂膜。典型地,工艺是在设置有待涂膜的基板的工艺设备或工艺腔室中来执行。沉积材料在设备中提供。可使用多种材料以及这多种材料的氧化物、氮化物或碳化物来沉积至基板上。此外,其它的工艺步骤,例如蚀刻、结构化、退火或类似的工艺步骤可在工艺腔室中来进行。
涂膜材料可在数种应用中使用,且可在数个技术领域中使用。举例来说,一种应用是在微电子的领域,例如生产半导体器件的领域。并且,用在显示器的基板通常以物理气相沉积工艺来进行涂膜。更进一步的应用包括绝缘面板、有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode,OLED)面板、搭载有薄膜晶体管(TFT)、彩色滤光片(Color Filters,CF)或类似物的基板。
特别是在例如显示器产品、薄膜太阳能电池的制造与类似的应用的领域,使用大面积的玻璃基板来处理。在过去,一直不断增加基板的尺寸,这还在继续。在不因玻璃破裂牺牲生产量的情况下,玻璃基板的尺寸增加使玻璃基板的搬运、支撑以及处理受到更多的挑战。
典型地,玻璃基板可在所述玻璃基板的工艺期间被支撑在载具(carrier)上。载具驱动玻璃或基板通过工艺机器。载具典型地形成框架或平板,此框架或平板沿着基板的周边支撑着基板的表面,或者,在后一情形下支撑着表面。特别是,框架形的载具也可用以遮蔽玻璃基板,其中,载具中被框架所围绕的开口(aperture)替待沉积至暴露的基板部分上的涂膜材料提供了开口,或者,替作用在由开口所暴露的基板部分上的其它工艺步骤提供了开口。
更大且更薄的基板的趋势可能导致基板的膨胀(bulging),特别是因为在层的沉积过程中施加至基板的应力所导致的膨胀,藉此,膨胀进而可能由于破裂的可能性增加而导致问题。此外,膨胀可能会降低沉积之材料层的质量,例如均匀性。因此,期望减低膨胀并能够使载具运输更大且更薄的基板而不破裂,并改善涂膜的材料层的质量。
有鉴于上述情况,本发明的目标是提供一种载具,特别是一种具有克服至少某些在现有技术中的问题的固定组件的载具。
发明内容
有鉴于上述的内容,提供一种用以支撑基板的载具。通过说明书及附图,将明了本发明的其它方面、优点与特征。
根据一实施例,提供一种在基板工艺腔室中用以支撑基板的载具。载具包括基板固定组件,其中基板固定组件包括一或多个固定单元,其中各个固定单元包括边缘接触表面、第一固定元件、第二固定元件、力元件;边缘接触表面配置用以接触基板的边缘及定义接触位置;第一固定元件具有第一表面,第一表面配置用以接触基板的第一基板表面,其中第一固定元件自接触位置延伸第一长度L1,第一长度L1实质上平行于第一基板表面;第二固定元件具有第二表面,第二表面配置用以接触基板的第二基板表面,其中第二基板表面相对于基板的第一基板表面,且其中第二固定元件自接触位置延伸第二长度L2,第二长度L2实质上平行于第二基板表面;力元件用以利用第一固定元件及第二固定元件的至少一个向基板提供固定力;其中,第一长度及第二长度之中较短的长度与固定力的组合提供力矩。一或多个固定单元提供每基板边缘长度单位为10牛顿·毫米(N·mm)或更高的力矩。
根据另一方面,提供一种用以沉积层至大面积的玻璃基板上的设备,所述设备包括真空腔室、输送***;真空腔室适用以在所述真空腔室中进行层沉积;输送***适用以输送载具。载具包括基板固定组件,其中基板固定组件包括一或多个固定单元,其中各个固定单元包括边缘接触表面、第一固定元件、第二固定元件、力元件;边缘接触表面配置用以接触基板的边缘及定义接触位置;第一固定元件具有第一表面,第一表面配置用以接触基板的第一基板表面,其中第一固定元件自接触位置延伸第一长度L1,第一长度L1实质上平行于第一基板表面;第二固定元件具有第二表面,第二表面配置用以接触基板的第二基板表面,其中第二基板表面相对于基板的第一基板表面,且其中第二固定元件自接触位置延伸第二长度L2,第二长度L2实质上平行于第二基板表面;力元件用以利用第一固定元件及第二固定元件的至少一个向基板提供固定力;其中,第一长度及第二长度之中较短的长度与固定力的组合提供力矩。一或多个固定单元提供每基板边缘长度单位为10牛顿·毫米(N·mm)或更高的力矩。设备更包括沉积材料来源,用以沉积形成层的材料。
附图说明
为了让本发明的上述特征能被更加清楚地理解,于以上简述之发明,其更详细的叙述将参照实施例而提供。所附的图式有关于本发明之实施例,并在以下描述之。
图1A、1B、1C及1D绘示根据本文所描述的实施例的载具,各个载具具有固定组件,并在载具的基板区域提供有基板。
图2绘示根据本文所描述的实施例的载具的固定单元的范例。
图3绘示根据本文所描述的实施例的载具的固定单元的另一范例。
图4绘示根据本文所描述的实施例的设备的示意图,此设备利用载具将材料层沉积至基板上。
具体实施方式
现将详细描述本发明的各种实施例,这些实施例的一或多个范例绘示于附图中。在以下对于附图的叙述中,相同的元件符号意指相同的元件。一般而言,仅针对个别的实施例的不同处作描述。各个范例的提供是作为解释本发明的一种手段,并不代表作为本发明的限制。此外,所描绘或叙述为一个实施例的一部分的特征,可使用在其它实施例、或与其它实施例一同使用,以产生又一个实施例。本说明书中意欲包括此类的修饰与变形。
根据本文所描述的实施例,提供一种具有基板固定组件的载具。因此,固定组件配置成减少基板因应力的弯曲或膨胀,特别是因沉积层至基板上所生成的应力。基板固定组件提供具有第一固定元件及第二固定元件的双部件夹钳(two-part clamp)。双部件夹钳通过一足够的力矩,例如是基板边缘的每单位长度的力矩,来抵消基板的弯曲。因此,基板边缘区域保持在与载具表面平行的方向上,并且可避免或减低基板绕着对应至基板边缘的轴而旋转所对应的变形。
根据本文所描述的实施例,基板固定组件包括一或多个固定单元。它们可环绕于基板的周边分布,藉以有效地避免或减低基板的弯曲或膨胀。各个固定单元包括边缘接触表面、第一固定元件及第二固定元件;边缘接触表面配置用以接触基板的边缘及定义接触位置;第一固定元件具有配置用以接触基板的第一基板表面的第一表面,其中第一固定元件自接触位置延伸第一长度L1,第一长度L1实质上平行于第一基板表面;第二固定元件具有配置用以接触基板的第二基板表面的第二表面,其中第二基板表面相对于基板的第一基板表面,且其中第二固定元件自接触位置延伸第二长度L2,第二长度L2实质上平行于第二基板表面。第一长度与第二长度之中较短的长度提供了抵消基板中应力的力矩所要考虑的一方面。此外,提供例如是弹簧或类似物的力元件,所述力元件配置用以利用第一固定元件及第二固定元件的至少一个向基板施加固定力。此力以及所述较短的长度的组合提供了力矩,以避免基板的弯曲或膨胀。
根据可与本文所描述的其它实施例结合的典型实施例,基板厚度可为0.1至1.8毫米,且固定元件可适用于这类基板厚度。然而,若基板厚度在约0.9毫米或以下的情况是特别有利的,例如是0.7毫米、0.5毫米、或0.3毫米,且固定元件可适用于这类基板厚度。
根据某些实施例,大面积的基板可具有至少0.174平方米的尺寸。典型地,基板的尺寸可为约1.4平方米至约8平方米,更典型地可为约2平方米至约9平方米,或甚至高达12平方米。典型地,提供根据本文所描述的实施例的屏蔽结构、设备、以及方法所适用的矩形基板是如这里所述的大面积的基板。举例来说,大面积的基板可为第5代、第7.5代、第8.5代、或甚至第10代基板,第5代对应至约1.4平方米的基板(1.1米×1.3米),第7.5代对应至约4.39平方米的基板(1.95米×2.25米),第8.5代对应至约5.5平方米的基板(2.2米×2.5米),第10代对应至约8.7平方米的基板(2.85米×3.05米)。甚至是如第11代与第12代的更大的世代基板及所对应的基板面积可类似地实现。
图1A绘示载具100。载具100配置用以支撑大面积的基板101。如图1A所示,基板101提供在位于载具100之内的一位置,特别是当基板在工艺腔室中处理时,基板101提供在位于载具100之内的一位置。载具100包括框架160,定义出窗口(window)或开口。根据典型的实施方式,框架提供基板接收表面。典型地,在操作的期间,即当装载有基板时,基板接收表面配置用以与基板的周边部分接触。
典型地,基板101可由任何适合材料沉积的材料所制成。举例来说,基板可由选自于由玻璃(例如是钠钙玻璃(soda-lime glass)、硼硅玻璃(borosilicate glass)等)、金属、聚合物、陶瓷、复合材料、或可以沉积工艺而被涂膜的任何其它材料或材料的组合所组成的群组中的材料所制成。膨胀亦可能影响到基板的处理,膨胀可透过根据本文所描述的实施例的载具来减低。特别是对于玻璃基板或陶瓷基板,其中破裂为另一考虑的因素,载具也可显著地降低基板的破裂,基板的破裂会因损失的增加而降低生产工艺的生产率。然而,由于膨胀也可能会导致其它的问题,其它的基板也可以利用本文所描述的实施例。
根据某些实施例,框架160可由铝、铝合金、钛或钛合金、不锈钢或类似物所制成。对于相对小的大面积基板,例如第5代或以下的基板,框架160可以由单件(single piece)来制造,也就是说框架是一体成形的。然而,根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,框架160可包括两个或更多个元件,例如顶部条、侧边条及底部条。因此,特别是对于非常大面积的基板,载具可以具有数个部分地被制造出来。载具的此些部分被组装起来,以提供用以支撑基板101的框架160。框架160特别配置用以在基板区域中接收基板101。
图1A所示的载具100更包括固定组件。固定组件包括固定单元120。在图1A所示的范例中,两个固定单元120提供在框架160的左下边缘部分。根据某些实施例,位在框架160的左下边缘部分的所述两个固定组件单元120被固定在位置上而不可移动。
虽图1A中绘示位在框架160的左下边缘部分是两个固定单元120,然本发明并不限定于此。多于两个的固定单元120可提供在框架160的左下边缘部分。举例来说,在基板101的各侧上,可提供多于一个的固定单元120。
根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,两个固定单元120提供在框架160的右上边缘部分。根据某些实施例,位在框架160的右上边缘部分的两个固定单元120实质上平行于基板区域为可移动的,也就是说实质上平行于基板的表面为可移动的,且如箭头所指垂直于基板101的边缘为可移动的。
虽图1A中绘示位在框架160的右上边缘部分是两个固定单元120,然本发明并不限定于此。多于两个的固定单元120可提供在框架160的右上边缘部分。举例来说,在基板101的各侧上,可提供多于一个的固定单元120。
通过在基板101的左(或右)下边缘部分提供不可移动式的固定单元120,并通过在基板101的右(或左)上边缘部分提供可移动式的固定单元120,可准确地调整位在由框架160所定义出的基板区域之内的基板101的位置。根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,本文所描述的载具及利用本文所描述的载具的设备用于垂直式的基板处理。因此,应了解术语垂直式的基板处理与水平式的基板处理有所区别。也就是说,垂直式的基板处理是有关于在基板处理期间,载具与基板实质上垂直的方向,其中自确切垂直方向具有些微角度的偏差,例如高达10°或甚至高达15°,仍视为垂直式的基板处理。具有小倾角的垂直基板方向可以例如带来更稳定的基板搬运。
根据本文所描述的实施例,及有关于图2及图3的更详细的描述内容,固定单元提供至少一力矩,以抵消基板在基板周边区域的弯曲。此外,固定元件可提供保持(holding)或支撑力,以稳固地在载具中支撑基板。固定单元的力矩由配置成提供在基板的相对侧上的至少两个表面所提供,其中此至少两个表面提供一杠杆臂(lever arm),并一起受压,以提供抵消基板弯曲或膨胀所需的力矩。
图1B绘示根据某些实施例的载具100的另一范例。图1B所示的实施例类似于图1A所示的实施例。图1B的载具100包括位在基板101多于两个的边缘部分、较佳地位在基板101的所有边缘部分的固定单元120。根据某些实施例,一或多个固定单元120是可移动的。此外,所有固定单元120可提供为可移动的。
为了减少基板的弯曲或膨胀,特别是针对如本文所定义的大面积基板(典型地为矩形形状),较佳地是防止基板的所有边缘弯曲。根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,如此一来,在框架160的至少两侧上,甚至选择性地在框架160的各侧上,提供至少一个固定单元。
根据另外可附加或替代性地实现的实施例,中和作用力矩(counteractingmomentum)所施加的位置分布在环绕基板的周边,例如是均匀地分布。举例来说,中和作用力矩可以每50毫米至每500毫米,例如是以每100至300毫米而被施加在环绕基板的边缘。典型地,中和作用力矩也可在成对的位置上提供,如参照图3将更容易理解。举例来说,第8.5代的基板可通过分别在56个位置或28个成对的位置上抵消力矩,来减少弯曲的情况。
图1C绘示根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例的载具100的另一范例。图1C所示的范例类似于图1A及图1B所示的实施例。图1C的载具包括第一定位元件151及第二定位元件152,以将基板101定位在基板区域中。第一定位元件151可固定地附加至框架160。可提供一或多个第一定位元件151。
第二定位元件152实质上平行于基板区域为可移动的,也就是说实质上平行于基板的表面,且垂直于基板101各自的边缘为可移动的。藉此,可准确地调整位在由框架160所定义出的基板区域之内的基板101的位置。
举例来说,第一定位元件151及第二定位元件152可包括夹钳或导向装置。根据某些实施例,可设计如示例性地绘示于图1C(例如是在侧边或底部)的定位元件151及152,使得这些定位元件实质上并非有助于由基板的弯曲或膨胀所产生的力的补偿。而是说,它们适用于避免基板101的自由移动,且/或被提供以将基板支撑在框架160的基板接收表面中。
载具100进一步包括固定组件。固定组件包括至少一个固定单元120,例如是在框架160的顶侧或上侧。四个用以减少基板弯曲的固定单元120绘示于图1C中。然而,根据本文所描述的实施例,可调整固定单元的数量与所对应的固定位置。根据某些实施例,提供一或多个固定单元120。特别地,可在基板的一或多侧上提供一或多个固定单元120,例如图1A及图1B所示。
图1D绘示另一载具100。载具100配置用以支撑大面积的基板。图1D的载具包括用以将基板101定位在基板区域中的第一定位元件151,且第一定位元件151配置用以提供预定的基板位置。第一定位元件151可固定地附加至框架160。根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,提供一或多个固定地附加至框架的第一定位元件151。
根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,提供三个第一定位元件151。因此,基板的位置被完全确定。此外,此位置并不例如利用四个或更多个第一定位元件151来过度确定。典型地,两个固定连接的第一定位元件被提供在框架的底部分,且一个第一定位元件被提供在框架的一个侧部分。第一定位元件可具有用于基板嵌入的间隙,或用以将基板设置在第一定位元件中的其他手段,其中提供了配置用以接触基板边缘及定义接触位置的边缘接触表面。藉此,接触位置在载具中定义出预定的基板位置。
图1D所示的载具100进一步包括固定单元120,固定单元可相对于载具框架的周边移动的,也就是说在平行于载具中所接收的基板的表面移动。此些固定单元在图2及图3中作更详细的描述。根据可与本文所描述的其它实施例结合的典型的实施例,它们沿着框架160上相对于提供有第一定位元件的一侧的侧边提供及/或分布。
根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,可提供另外的固定单元220在框架上。典型地,固定单元可在固定的位置上,也就是说相对于框架不可移动的。此些固定单元可与图2及图3所描述者相比拟;然而,存在着固定单元并不具有用以接触基板的边缘的边缘接触表面的差异。也就是说,图2及图3分别所示的元件120或120A与120B不是要被省略,就是要被移向框架(远离基板接收区域),使得不提供与基板的边缘的接触。根据可与本文所描述的其它实施例结合的典型的实施例,沿着框架160上与提供有第一定位元件的侧边相同的侧边提供及/或分布另外的固定单元220。对于另外的固定单元220的边缘接触表面省略的结果,是使得基板的预定位置由第一定位元件151所定义。
如图2所示,根据本文所描述多实施例,固定单元120包括第一固定元件122及第二固定元件123。第一固定元件122具有实质上为平坦或平面的第一表面124,用以接触基板101的第一基板表面102。第二固定元件123具有实质上为平坦或平面的第二表面125,用以接触基板101相对第一基板表面102的第二基板表面103。根据某些实施例,第一表面124及第二表面125实质上平行于彼此。
在操作期间,也就是说,当基板由载具所运送时,基板101被***于或夹置于第一固定元件122与第二固定元件123之间。基板101的边缘,例如侧边,接触于固定单元120的边缘接触表面121。根据某些实施例,边缘接触表面121与第一固定元件122或第二固定元件123一体成形。边缘接触表面也可为提供在固定单元中的阻挡件的表面。
力元件130利用第一及第二固定元件122、123的至少一个向基板101提供固定力140。固定力140用以稳固地保持住基板101,特别是在沉积工艺期间,以减少或甚至避免基板101的膨胀。
因此,力元件配置用以与第一及第二固定元件122、123的至少一个一同提供足够的力矩,以抵消因基板中的应力(例如是因层的沉积)所产生的力。因此,力元件配置用以提供用于基板在平行于载具的外部基板周边区域的定位。也就是说,容易使基板产生弯曲的应力无法产生基板以基板边缘作为旋转轴的旋转运动的位移。
选择固定力140的大小,使得在基板101受到力矩141时,例如所述力矩是因为受到沉积工艺向基板101所施加的应力所导致的,第一固定元件122与第二固定元件123之间的垂直距离实质上保持恒定。因此,通过保持所述垂直距离实质上为恒定的方式,基板101通过第一固定元件122与第二固定单元123稳固地保持,藉此使基板101的膨胀减到最小、或甚至避免基板101的膨胀。因此改善了涂膜材料层的质量,且防止了基板101的破裂。
第一固定元件122自定义接触位置的边缘接触表面121延伸第一长度L1,第一长度L1实质上平行于第一基板表面102。第二固定元件123自接触位置延伸第二长度L2,第二长度L2实质上平行于第二基板表面103。第一长度L1及第二长度L2中较短的长度,也就是图2中所示的范例的L1,提供了与固定力140结合的力矩。
换句话说,当力矩141因施加至基板101的应力(例如是力)而产生时,由第一长度L1及第二长度L2中较短的长度与固定力140所定义的力矩抵消掉所述的力矩141。为了避免第一固定元件122与第二固定元件123之间的间隙增大(也就是说,为了使第一固定元件122与第二固定元件123之间的垂直距离保持恒定),需要选择足够大的固定力140的大小。
在选择固定力140的大小时,要考虑到第一及第二长度L1及L2(特别是之中较短的长度)与典型的力矩141(例如是在沉积工艺中所产生的力矩)。根据某些实施例,要考虑到例如是在沉积工艺中所产生的力矩141的上限值。
以第8.5代的基板(2500毫米×2200毫米)、3毫米的第一长度L1、0.3毫米的基板厚度、以及最小的层厚度作为范例,应围绕着基板的侧边施加168牛顿·毫米(N·mm)的力矩、或56牛顿(N)的总固定力,以防止膨胀。根据可与本文所描述的其它实施例结合的典型的实施例,基板周边的每单位长度的固定单元的中和力矩(counter-momentum)应至少为10牛顿·毫米/米(N·mm/m),例如是15N·mm/m或更高。典型的范例可以20N·mm/m、30N·mm/m、或甚至40N·mm/m作为下限值,以减少或避免弯曲。因此,必须考虑到:应力以及从而弯曲基板的力可取决于基板厚度、基板尺寸、沉积的层的层厚度、以及沉积的层的其它的特性(例如是层堆叠中的层的材料匹配(material matching)及类似的性质)。
固定力140可依照基板的类型(材料、厚度、面积尺寸等)、待沉积至基板101上的层的数量、待沉积的材料的种类、待沉积的层的厚度、工艺腔室的种类、工艺时间等等之中的至少一个而有不同的选择。
根据某些实施例,例如图1A、图1B及图1C中所示,一或多个固定单元120提供每基板边缘单位长度(1米)例如是10N·mm或更高的力矩。边缘长度的单位可以是基板的边缘的长度,例如是实质上为矩形基板的一侧的长度。如此一来,可使力矩(中和力矩)相对于基板周边的长度进行标准化,使得力矩的数值可以每1米的基板周边长度标准化。
关于图1A、图1B及图1C,用于基板101的各侧的固定单元120的数量可依据施加至基板101的总固定力(也就是说每基板边缘单位长度的力矩)来决定。此外,根据某些实施例,可选择遍布于基板侧边的固定单元120的分布,以使基板101膨胀的减缩幅度达到最大值。
根据某些实施例,第二固定元件123是固定的,也就是说实质上为不可移动的,而第一固定元件122实质上于垂直基板表面102、103是可移动的。力元件130利用第一及第二固定元件122、123的至少一个向基板101提供了固定力140。
根据本文所描述的某些实施例,一或多个力元件130提供固定力140至可移动的第一固定元件122,以使基板101抵压至固定的第二固定元件123的第二表面125。
或者,第一固定元件122及第二固定元件123两者相对于彼此都是可移动的。在此情形下,一或多个力元件130可提供固定力140至第一固定元件122及第二固定元件123两者。举例来说,在0.7毫米的第8.5代玻璃上的2000纳米的铜层能够产生500N·mm/m的力矩(对基板周边长度进行标准化的力矩)。如此一来,具有例如是56个的多个固定位置,便需要提供28牛顿的力元件。
根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,力元件130包括至少一个弹簧元件。然而,本发明并不限制于弹簧元件,可使用其它适合产生固定力的元件。范例包括但不限制于杠杆、压缩弹簧、压电装置及气动装置。
根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,边缘接触表面121与第一固定元件122或第二固定元件123一体成形。
图3绘示根据本文所描述的实施例的固定单元的另一范例。
如上所述,根据实施例,为了防止基板101的弯曲或膨胀,基板101以包括一或多个固定单元120的固定组件进行固定。
根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,固定组件包括两个固定单元120a及120b。固定单元120a及120b两者皆附加至框架160。
第一固定单元120a包括第一固定元件122a及第二固定元件123a。第二固定单元120b包括第一固定元件122b及第二固定元件123b。如图2所示,在组合状态下,基板101分别***于第一固定单元120a第一固定元件122a与第二固定元件123a之间,以及第二固定单元120b的第一固定元件122b与第二固定元件123b之间。
根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,边缘接触表面121由至少一个阻挡元件126所提供。各个固定单元120a、120b可包括一或多个阻挡元件126。根据某些实施例,此至少一个阻挡元件126固定地被附加至相应固定单元120a、120b的第一固定元件122a、122b。根据其它实施例,至少一个阻挡元件126与相应固定单元120的第一固定元件122a、122b一体成形,也就是说阻挡元件126与第一固定元件形成为一个单一部件。
根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,第二固定元件123a、123b被固定在位置上。第一固定元件122a、122b在垂直方向上是可移动的,也就是说在实质上垂直于第一固定元件122a、122b的第一表面124(或第一基板表面102)的方向、及/或第二固定元件123a、123b的第二表面125(或第二基板表面103)的方向上是可移动的。
各个固定单元120a及120b包括力元件130,用以利用第一及第二固定元件122a、122b及123a、123b的至少一个向基板101提供固定力140。在图3中,仅绘示出第二固定单元120b的力元件130,然虽未绘示出,另一力元件提供用于第一固定单元120a。
根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,力元件130是弹簧元件。如图3所示,力元件130可为压力弹簧。然而,本发明并不限制于弹簧元件,可使用其它适合用以产生固定力的元件。范例包括但不限制于杠杆、压缩弹簧、压电装置及气动装置。
压力弹簧130连接至第一固定元件122a、122b与第二固定元件123a、123b两者。根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,第二固定元件123a、123b被固定在位置上,而第一固定元件122a、122b在实质为垂直的方向上是可移动的,如前所述的内容。压力弹簧130将可移动的第一固定元件122a、122b朝向固定的第二固定元件123a、123b拉动。
在图3中,第一固定单元120a示出基板101存在于(***于)第一固定元件122a与第二固定元件123a之间的状态。当压力弹簧130通过施加固定力140将第一固定元件122a朝向第二固定元件123a拉动时,第一固定元件122的第一表面124接触第一基板表面102,且第二固定元件123的第二表面125接触第二基板表面103。
结果使基板101稳固地保持在第一固定元件122a与第二固定元件123a之间。当基板101受到如图2中所示的力矩141时,例如在沉积工艺期间因施加至基板101的应力而受到力矩141时,透过固定力140的应用,将最小化、或甚至避免基板101的膨胀。特别地,如上文所解释,选择固定力140,使所述固定力可抵消于沉积工艺期间所产生的典型力矩。然而,弯曲或膨胀也可能因基板本身的重量、或因基板本身之中的应力所导致,这些原因在基板的加热时可能会额外地被影响。因此,本发明的实施例也可用于中和此些弯曲机制。
图3中,第二固定单元120b示出基板101并未存在于(***于)第一固定元件122b与第二固定元件123b之间的状态。当压力弹簧130通过施加固定力140将第一固定元件122b朝向第二固定元件123b拉动时,第一固定元件122b的第一表面124与第二固定元件123b的第二表面125之间的垂直距离相较于存在基板101的情况是缩减的。当并不存在基板时,第一固定元件122b的第一表面124与第二固定元件123b的第二表面125甚至可接触彼此。
除了本文所描述的实施例的优势外,图3所示的设计提供了进一步关于可挠性及/或搬运方面的改善。如图3所示,根据本文所描述的实施例的载具可包括定位销(pin)。定位销连接至第二固定单元。弹簧元件或另一用以提供力至第一固定元件及/或第二固定元件的装置被提供在定位销上、或平行于定位销。如图3所示,可在螺纹或另一可调节元件上调节的螺帽133,一般而言可提供作为弹簧或力元件的阻挡物。因此,可容易地调整所提供的用以减少基板弯曲或膨胀的力。
再者,在图3中所示的范例里,可容易地致动定位销131。举例来说,定位销设置为当载具相对一表面而移动时,例如是相对搬运***的平面或甚至是设施的地面而移动时,使得固定单元设置在用于基板(例如是玻璃基板)***的开口位置。载具远离表面的移动透过力单元而自动地将固定单元闭合。因此,包括定位销的设置可通过搬运***而可容易地开启或闭合、或甚至可容易地用于人工装载上(例如是通过设置载具在地面上或将载具斜靠在另一表面上)。固定单元移动至闭合的位置,以在将载具朝远离使定位销致动的表面的方向移动后处理基板。
因此,根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,提供第一固定元件及第二固定元件的至少一个为可移动的。可移动的固定元件提供在相应另一固定元件于移动方向上的第一侧上。定位销或另一突出物延伸超出另一固定元件并朝向与第一侧相对的第二侧。
根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,提供了一或多个固定单元120。例如在上文所解释,一或多个固定单元120可提供与每基板边缘长度单位10N·mm或更高的力矩相对应的总固定力。
根据某些可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,提供了支撑元件170。支撑元件170因提供了额外的支撑区域,特别使基板101的膨胀得以进一步减少。因而,支撑元件170可视为第一或第二固定单元的一个的一部分,并对于力矩提供了杠杆,以避免或减少基板的弯曲。
根据不同的实施例,载具100可用于PVD沉积工艺、CVD沉积工艺、基板结构化整边、加热(例如退火)或任何种类的基板处理。如本文所描述的载具的实施例及使用这类载具的方法特别是有助于非静止(non-stationary),也就是说连续的基板处理。典型地,载具被提供用于处理垂直方向上的大面积玻璃基板。非静止处理典型地要求载具还提供用于工艺的屏蔽元件。
图4绘示根据实施例的沉积腔室600的示意图。沉积腔室600适用于沉积工艺,例如PVD或CVD工艺。所示的基板101设置在基板输送装置620上的载具之内或之上。沉积材料来源630提供于腔室612中并面对待涂膜之基板的一侧。沉积材料来源630提供了将被沉积至基板上的沉积材料635。
在图4中,来源630可为靶材(所述靶材上具有沉积材料)、或能够使材料释放以沉积至基板101上的任何其它的设置。典型地,材料来源630可为可旋转的靶材。根据某些实施例,为了定位及/或更换来源,材料来源630可为可移动的。根据其它实施例,材料来源可为平面的靶材。
根据某些实施例,沉积材料635可根据沉积工艺及涂膜的基板的后续应用来作选择。举例来说,来源的沉积材料可选自于由金属(例如铝、钼、钛、铜或类似物)、硅、铟锡氧化物、及其它透明的导电氧化物所组成的群组中的材料。典型地,能够包括此些材料的氧化物层、氮化物层或碳化物层,可通过自来源提供材料、或通过反应式沉积(也就是说,来自于来源的材料与例如来自于工艺气体的氧、氮或碳的元素反应)而被沉积。根据某些实施例,例如是二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮氧化铝的薄膜晶体管材料可作为沉积材料而被使用。
典型地,基板101提供在载具100之内或之上,载具100也可作为边缘排除屏蔽,特别是用于非静止的沉积工艺。虚线665示例性地绘示出沉积材料635在腔室600的操作期间的路径。根据其它可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,可经由在腔室612中所提供的单独的边缘排除屏蔽来提供遮蔽。因此,根据本文所描述的实施例的载具对于静止处理(stationary processes)且也对于非静止处理可以是有帮助的。
根据可与本文所描述的其它实施例结合的实施例,固定组件稳固地保持着基板的边缘,特别是在沉积工艺期间保持着基板的边缘。实施例可提供基板破裂的降低,特别是鉴于在基板的长度及高度变得更大的情况下,然而却减少了基板的厚度。膨胀还可能影响到基板的处理,可通过根据本文所描述的实施例的载具减少膨胀。
虽然前述内容是针对本发明的实施例,本发明的其它和进一步的实施例可在不脱离本发明的基本范围内而设计出来,本发明的范围当视所附权利要求所界定者为准。
Claims (20)
1.一种配置为用于支撑大面积基板的载具(100),包括:
框架(160),限定窗口或开口,其中所述框架配置为用于在基板区域中接收基板(101);以及
基板固定组件,包含:
第一固定单元(120),设置在所述基板区域的上边缘部分;
第二固定单元(120),设置在所述基板区域的左边缘部分;以及
第三固定单元(120),设置在所述基板区域的右边缘部分,
其中,所述第一固定单元、所述第二固定单元和所述第三固定单元的所有固定单元被设置为实质上平行于所述基板区域且垂直于所述基板区域的相应边缘是可移动的。
2.如权利要求1所述的载具,其中所述基板固定组件包含以下各者中的至少一者:
第一多个固定单元(120),设置在所述基板区域的所述上边缘部分;
第二多个固定单元(120),设置在所述基板区域的所述左边缘部分;以及
第三多个固定单元(120),设置在所述基板区域的所述右边缘部分,
其中,所述第一多个固定单元、所述第二多个固定单元和所述第三多个固定单元的所有固定单元被设置为实质上平行于所述基板区域且垂直于所述基板区域的相应边缘是可移动的。
3.如权利要求1或2所述的载具,其中所述基板固定组件包含一个或多个相对于所述框架设置在固定位置中的进一步的固定单元。
4.如权利要求3所述的载具,其中所述一个或多个进一步的固定单元设置在所述框架的底部。
5.如权利要求1或2所述的载具,其中每个固定单元包括具有第一表面的第一固定元件(122)和具有第二表面的第二固定元件(123),所述第一表面配置为用于接触所述基板的第一基板表面,所述第二表面配置为用于接触所述基板的第二基板表面。
6.如权利要求5所述的载具,其中所述第一固定元件和所述第二固定元件都在实质上垂直于所述第一固定元件的所述第一表面和/或所述第二固定元件的所述第二表面的方向上相对于彼此是可移动的。
7.如权利要求5所述的载具,其中每个固定单元包括力元件(130),用于利用所述第一固定元件和所述第二固定元件中的至少一个为所述基板提供固定力。
8.如权利要求7所述的载具,其中所述力元件包括弹簧、杠杆、压电装置以及气动装置中的至少一个。
9.如权利要求1或2所述的载具,其中所述固定单元包括阻挡元件(126),所述阻挡元件限定配置为用于接触所述基板的所述边缘的边缘接触表面(121)。
10.如权利要求1或2所述的载具,进一步包括:
一或多个定位元件(151),附接至所述框架并且配置为用于将所述基板定位在所述基板区域中。
11.一种用于在大面积玻璃基板(101)上沉积层的设备(600),包括:
真空腔室(612),适用于在所述真空腔室中进行层沉积;
输送***(620),适用于输送根据权利要求1或2中任一项所述的载具(100);以及
沉积源(630),用于沉积形成所述层的材料。
12.一种配置为用于支撑大面积基板的载具(100),包括:
框架(160),限定窗口或开口;以及
基板固定组件,包含:
两个第一固定单元(120),设置在所述框架(160)的左下边缘部分;以及
两个第二固定单元(120),设置在所述框架(160)的右上边缘部分,
其中,所述两个第一固定单元和所述两个第二固定单元的所有固定单元被设置成实质上平行于所述基板(101)的表面且垂直于所述基板的相应边缘是可移动的。
13.如权利要求12所述的载具,其中所述基板固定组件进一步包括设置在所述框架的上部的一个或多个第三固定单元(120),
其中,所述一个或多个第三固定单元被设置成实质上平行于所述基板的所述表面且垂直于所述基板的相应边缘是可移动的。
14.如权利要求12或13所述的载具,其中所述基板固定组件包含一个或多个相对于所述框架设置在固定位置中的进一步的固定单元。
15.如权利要求14所述的载具,其中所述一个或多个进一步的固定单元设置在所述框架的底部。
16.如权利要求12或13所述的载具,其中每个固定单元包括具有第一表面的第一固定元件(122)和具有第二表面的第二固定元件(123),所述第一表面配置为用于接触所述基板的第一基板表面,所述第二表面配置为用于接触所述基板的第二基板表面。
17.如权利要求16所述的载具,其中所述第一固定元件和所述第二固定元件都在实质上垂直于所述第一固定元件的所述第一表面和/或所述第二固定元件的所述第二表面的方向上相对于彼此是可移动的。
18.如权利要求16所述的载具,其中每个固定单元包括力元件(130),用于利用所述第一固定元件和所述第二固定元件中的至少一个为所述基板提供固定力。
19.如权利要求12或13所述的载具,其中所述框架配置为用于在基板区域中接收所述基板,所述载具进一步包括:
一个或多个定位元件(151),附接至所述框架并且配置为用于将所述基板定位在所述基板区域中,其中两个定位元件(151)设置在所述框架的下角落中。
20.一种用于在大面积玻璃基板(101)上沉积层的设备(600),包括:
真空腔室(612),适用于在所述真空腔室中进行层沉积;
输送***(620),适用于输送根据权利要求12或13所述的载具(100);以及
沉积源(630),用于沉积形成所述层的材料。
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