CN108352305A - 用于将基板装载到真空处理模块中的设备和方法、用于为真空处理模块中的真空沉积工艺而处理基板的设备和方法和用于对基板的真空处理的*** - Google Patents

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Abstract

本公开内容提供了一种用于将基板装载到真空处理模块中的设备。所述设备包括伯努利型保持器，所述伯努利型保持器具有表面，所述表面经构造以面对基板；和气源，经构造以在表面与基板之间导引气流，其中伯努利型保持器经构造以在基板与表面之间提供压力来使基板浮置。基板是大面积基板。

Description

用于将基板装载到真空处理模块中的设备和方法、用于为真 空处理模块中的真空沉积工艺而处理基板的设备和方法和用 于对基板的真空处理的***
技术领域
本公开内容的实施方式涉及一种用于将基板装载到真空处理模块中的设备、一种经构造以为真空处理模块中的真空沉积工艺而处理基板的设备、一种用于对基板的真空处理的***、一种用于将基板装载到真空处理模块中的方法、以及一种用于为真空处理模块中的真空沉积工艺而处理基板的方法。本公开内容的实施方式具体地涉及在真空沉积工艺之前的基板的预处理，预处理例如是除气(degasssing)。
背景技术
用于在基板上的层沉积的技术包括例如是溅射沉积、热蒸发、和化学气相沉积。可使用溅射沉积工艺以在基板上沉积材料层，例如导电材料或绝缘材料的层。经涂覆的材料可使用于若干应用中和若干技术领域中。例如，一种应用是在微电子领域中，例如用于产生半导体器件。另外，用于显示器的基板时常通过溅射沉积工艺涂覆。其他应用包括绝缘面板、具有TFT的基板、滤色片或类似者。
为了改善沉积在基板上的层的质量(例如纯度和/或同质性(homogeneity))，基板应符合一些要求。作为示例，层将沉积在基板表面上，此基板表面应避免杂质，例如外来颗粒(particles)。此外，在真空处理***的真空腔室内的基板的脱气(outgassing)应减少或甚至避免。
鉴于以上，克服此领域中至少一些问题的设备、***、和方法是有利的。本公开内容的目的特别在于提供用于准备待装载于真空处理***的真空腔室中的基板的设备、***、和方法。
发明内容
鉴于以上，提供一种用于将基板装载到真空处理模块中的设备、一种经构造以为真空处理模块中的真空沉积工艺而处理基板的设备、一种用于对基板的真空处理的***、一种用于将基板装载道真空处理模块中的方法、以及一种用于为真空处理模块中的真空沉积工艺而处理基板的方法。本公开内容的其他方面、优点、和特征从权利要求书、说明、和随附附图而清楚。
根据本公开内容的方面，提供一种用于将基板装载到真空处理模块中的设备。基板是大面积基板。所述设备包括伯努利型保持器(Bernoulli-type holder)，所述伯努利型保持器具有表面，所述表面经构造以面对基板；和气源，经构造以于表面与基板之间导引气流，其中伯努利型保持器经构造以在基板与表面之间提供压力来使基板浮置(levitation)。
根据本公开内容的其他方面，提供一种经构造以为真空处理模块中的真空沉积工艺而处理基板的设备。所述设备包括：基板保持器，经构造以保持基板；气源，经构造以沿着基板的基板表面导引气流；和一个或多个调节装置，用于调整沿着基板表面导引的气体的至少一种物理和/或化学性质，其中气体的物理和/或化学性质是针对基板的处理选择的。
根据本公开内容的其他方面，提供一种用于对基板的真空处理的***。所述***包括：真空处理模块，所述真空处理模块经构造以用于在基板上的真空沉积工艺；至少一个装载锁定腔室，连接到处理模块；和根据本文所述实施方式的设备。
根据本公开内容的另一方面，提供一种用于将基板装载到真空处理模块中的方法。基板是大面积基板。所述方法包括：利用伯努利型保持器保持(holding)基板；和使用伯努利型保持器将基板装载到基板载体上，基板载体提供在装载锁定腔室处，装载锁定腔室连接到真空处理模块。
根据本公开内容的另一方面，提供一种用于为真空处理模块中的真空沉积工艺而处理基板的方法。所述方法包括：利用基板保持器保持基板，基板保持器经构造以用于将基板装载到真空处理模块的装载锁定腔室处；当利用基板保持器保持基板时，经由气源沿着基板的表面导引气流；当导引气流时，利用气流处理基板，其中气体的至少一种物理和/或化学性质是针对基板的处理选择的；和利用基板保持器将基板装载在基板载体上，基板载体提供在装载锁定腔室处。
根据本公开内容的其他方面，提供一种用于搬运(handling)基板的设备。所述设备包括伯努利型保持器，用于装载基板于基板支撑表面上和/或用于从基板支撑表面卸载基板。
根据本公开内容的其他方面，提供一种用于将基板装载到真空处理模块中的设备。所述设备包括伯努利型保持器，用于在装载过程期间保持基板。
实施方式还针对用于执行所公开的方法的设备，并且包括用于执行各个所公开的方法方面的设备部分。这些方法方面可通过硬件部件、由合适软件编程的计算机、这两者的任何组合或任何其他方式执行。此外，根据本公开内容到实施方式还针对了用于操作所述的设备的方法。用于操作所述的设备的方法包括用于执行设备的每个功能的方法方面。
附图说明
为了可详细地了解本公开内容的上述特征，简要概述于上的本公开内容的更细致的描述可通过参照实施方式来进行。随附附图涉及本公开内容的实施方式并说明于下文：
图1A绘示根据本文所述的实施方式的用于将基板装载到真空处理模块中的设备的示意图；
图1B绘示根据本文所述的其他实施方式的用于将基板装载到真空处理模块中的设备的示意图；
图1C绘示根据本文所述的其他实施方式的用于将基板装载到真空处理模块中的设备的示意图；
图2A-图2D绘示根据本文所述实施方式的在伯努利型保持器中的基板对准的示意图；
图3A绘示根据本文所述的实施方式的伯努利型保持器的示意图；
图3B绘示根据本文所述的其他实施方式的伯努利型保持器的示意图；
图4A绘示根据本文所述的实施方式的经构造以针对真空处理模块中的真空沉积工艺的基板的处理的设备的示意图；
图4B绘示根据本文所述的其他实施方式的经构造以针对真空处理模块中的真空沉积工艺的基板的处理的设备的示意图；
图5A和图5B绘示根据本文所述的实施方式的用于将基板装载到真空处理模块中的具有刚性管(rigid ducts)的设备的示意图；
图6A绘示根据本文所述的实施方式的用于基板的真空处理的***的示意性俯视图；
图6B绘示根据本文所述的实施方式的在外壳(enclosure)中的装载锁定腔室的示意性俯视图；
图7绘示根据本文所述的实施方式的在外壳中的装载锁定腔室的示意性侧视图；
图8A-图8F绘示根据本文所述的实施方式的基板进入***的装载锁定腔室以进行真空处理的装载过程的示意图；和
图9绘示根据本文所述的实施方式的用于将基板装载到真空处理模块中和/或为真空处理模块中的真空沉积工艺而处理基板的方法的流程图。
具体实施方式
现将详细参照本公开内容的各种实施方式，本公开内容的一个或多个示例绘示于附图中。在以下的附图说明中，相同参考数字意指相同部件。仅说明有关于个别实施方式的差别。各示例通过解释本公开内容的方式提供并且不意味为本公开内容的限制。此外，被描述或叙述为一个实施方式的部分可用于其他实施方式或与其他实施方式结合以产生其他的实施方式。描述意欲包括这样的修改和变化。
本公开内容的实施方式导引气流以受控方式越过基板的至少一个表面，所述基板例如是大面积基板。气流可使用于基板的处理(例如是在基板装载到真空处理模块中之前)和保持基板于浮置状态中的至少一个。特别是，气流可使用于基板的浮置。气流可额外地或替代地使用于基板的脱气和/或用于从基板的表面移除外来颗粒(材料层将沉积在所述基板的表面上)。作为示例，在基板放置于基板载体上之前，可使用气流来执行基板的放气，所述基板载体可例如是静电卡盘(E-chuck)。可改善所沉积的层的质量，例如纯度和/或同质性。此外，气流可用来在基板上方产生减少的压力(reduced pressure)或低的压力(underpressure)，使得基板浮置。特别是，气流可同时提供两个功能，即用于基板的保持功能和处理或预处理。
图1A绘示根据本文所述的实施方式的用于装载基板10至真空处理模块中的设备100的示意图。在一些应用中，设备100可用来装载基板10至真空处理***的装载锁定腔室中。这将参照图6至图9进一步说明。基板10可以是大面积基板。
设备100包括伯努利型保持器110和气源130，伯努利型保持器110具有表面112，表面112经构造以面对基板，气源130经构造以导引气流134(stream 134 of gas)在表面112和基板10之间气流。伯努利型保持器110经构造以提供压力于基板10和表面112之间来用于基板10的浮置。
间隙或空间114可提供在气流134流动通过的表面112和基板10之间。由气流(gasstream)提供的间隙或空间114可以是有利的，因为基板10的位置良好地控制到小的范围和所述范围相对于伯努利型保持器110的小的变化。此外，小间隙保护基板表面免于偶然的环境颗粒污染并且保护基板表面免于接触伯努利型保持器110。
伯努利型保持器110基于伯努利效应使基板10浮置。压力(例如是减少的压力或较低的压力)提供在基板10和表面112之间来使基板10浮置，以保持基板10于浮置或悬浮状态。设备100支撑基板10，而无需致使(导引)在基板的面上的机械接触。特别地，基板10浮于气垫上，并且特别地浮于薄气垫上。也就是说，设备100在基板的面上是不接触的。由于基板10浮于气垫上，为了确保基板10不滑动离开伯努利型保持器110，可提供一个或多个基板对准装置116，基板对准装置116例如是从伯努利型保持器110突出的销(pin)或滚柱(roller)。所述一个或多个基板对准装置116进一步参照图2A和图2B说明。由设备100提供的气流134可选择性地使用于基板10的处理。
术语“减少的压力”和“较低的压力”可相对于设备100所在的例如是参照图6A说明的外壳(以参考数字“550”标示)中的环境压力(ambient pressure)而定义。特别地，在基板10和表面112之间的压力(例如是减少的压力或较低的压力)经构造以用于基板10的浮置。作为示例，在此压力和环境压力之间的差异足以补偿基板10的重力。
根据本文所述的实施方式的基板可具有主表面和侧表面。作为示例，例如是针对矩形基板而言，可提供两个主表面11和四个侧表面(或基板边缘)。所述两个主表面11可大体上平行于彼此延伸和/或可延伸于四个侧表面之间，也就是基板的边缘之间。各主表面的面积大于各侧表面的面积。所述两个主表面的第一主表面可经构造以用于在所述第一主表面上的层沉积。第一主表面也可被称为基板10的“前侧”。所述两个主表面的相对于第一主表面的第二主表面可被称为基板10的“背侧”。气源130可经构造以导引气流134于伯努利型保持器110的表面112和基板10的主表面之间，所述主表面例如是第一主表面或第二主表面。在一些应用中，气源130经构造以沿着大体上整个基板表面导引气流134，所述基板表面例如是第一主表面和/或第二主表面。
伯努利型保持器110的表面112的面积可等于或大于面对伯努利型保持器110的表面112的基板表面的面积，所述基板表面例如是第一主表面和/或第二主表面。当基板10由伯努利型保持器110保持时，伯努利型保持器110的表面112和面对伯努利型保持器110的表面112的基板表面可配置成大体上彼此平行。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，基板10是大面积基板。大面积基板可具有至少0.01m2、特别是至少0.1m2、并且更特别是至少0.5m2的尺寸。例如，大面积基板或载体可以是第4.5代、第5代、第7.5代、第8.5代、或甚至是第10代，第4.5代对应于约0.67m2的基板(0.73m x 0.92m)、第5代对应于约1.4m2的基板(1.1m x 1.3m)、第7.5代对应于约4.29m2的基板(1.95m x 2.2m)、第8.5代对应于约5.7m2的基板(2.2m x 2.5m)、第10代对应于约8.7m2的基板(2.85m x 3.05m)。例如是第11代或第12代的甚至是更高代和对应的基板面积可类似地应用。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，基板10选自由第1代、第2代、第3代、第3.5代、第4代、第4.5代、第5代、第6代、第7代、第7.5代、第8代、第8.5代、第10代、第11代、和第12代组成的群组。特别地，基板10可选自由第4.5代、第5代、第7.5代、第8.5代、第10代、第11代、和第12代、或更高代的基板组成的群组。
根据一些实施方式，气源130包括一个或多个第一管道131和/或气体分布板132。气体分布板132可具有表面112，表面112经构造以面对基板10。作为示例，气体分布板132可设在所述一个或多个第一管道131和大面积基板之间。在一些应用中，所述一个或多个第一管道131经装配以供应气体至气体分布板132上方的分布空间133中。气体分布板132可具有孔洞或喷嘴，使得来自分布空间133的气体被导引于表面112和基板10之间，以提供气流134。特别地，气体分布板132可经构造以分布气体，使得气体在基板10(例如是一个主表面)和气体分布板132的表面(也就是表面112)之间流动。
设备100包括气体出口140。气体出口140可包括一个或多个第二管道。作为示例，由气源130供应的气体可于表面112和基板10之间流动，并且可接着被导引进入一个或多个第二管道(由参考数字“142”标示)，以接收来自间隙或空间114的气体，所述一个或多个第二管道例如是设在基板10和/或气体分布板132的一个或多个侧边处。气体可经由出口141离开伯努利型保持器110，出口141可以是另一个第二管道。在一些应用中，离开伯努利型保持器110的气体可回到一个或多个调节装置，如参照图1C说明的。
本文使用的术语“基板”或“大面积基板”应特别地包含非柔性基板，例如是玻璃板和金属板。然而，本公开内容限于此，并且术语“基板”也可包含柔性基板，例如腹板(web)或箔。根据一些实施方式，基板可由任何适合材料沉积的材料制成。例如，基板可由选自群组的材料制成，所述群组由玻璃(例如是钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃等)、金属、聚合物、陶瓷、复合材料、碳纤维材料、云母(mica)或任何其他材料或可由沉积工艺进行涂覆的材料的组合而组成。
图1B绘示根据本文所述的其他实施方式的用于将基板装载到真空处理模块中的设备的示意图。图1B的设备类似于图1A中所绘示的设备，并且进一步包括辅助基板支撑件150。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，设备100并且特别是伯努利型保持器110包括辅助基板支撑件150。辅助基板支撑件150可经构造以机械地支撑基板10。作为示例，辅助基板支撑件150具有一个或多个支撑元件152，所述一个或多个支撑元件152经构造以接触并且支撑基板10，所述一个或多个支撑元件152例如是柱(post)或销，销例如是升降杆或可缩回销。
辅助基板支撑件150可装配而使得另一气流154可沿着基板10的基板表面流动，基板10的基板表面例如是第一主表面和/或第二主表面。作为示例，导引于伯努利型保持器110的表面112和基板10之间的气流134可沿着基板10的第一主表面流动，基板10的第一主表面例如是前侧。由辅助基板支撑件150提供的另一气流154可沿着基板10的第二主表面流动，基板10的第二主表面例如是背侧。可提供两个主表面的同时处理。
在一些应用中，辅助基板支撑件150可包括壳体(casing)156。壳体156可装配而使得另一气流154可流动通过壳体156并且沿着基板10的基板表面，基板10的基板表面例如是背侧。
在一些应用中，伯努利型保持器110和辅助基板支撑件150可以是相对于彼此可移动的。作为示例，伯努利型保持器110可移动而远离辅助基板支撑件150，以装载基板10至辅助基板支撑件150上，例如是一个或多个支撑元件152上。在一些应用中，可使用例如是机械手的装载装置以将基板10放置在所述一个或多个支撑元件152上。伯努利型保持器110可移动至基板10上方的位置，以执行例如是基板10的预热和/或除气的处理。特别地，在基板10的处理期间，基板10可在伯努利型保持器110位于基板10上方的情况下放置在所述一个或多个支撑元件152上，使得气流134和可选地另一气流154可沿着对应的基板表面导引。在处理工艺之后，伯努利型保持器110可从辅助基板支撑件150拾取基板10，以从辅助基板支撑件150移动基板10例如是至装载锁定腔室或至装载到装载锁定腔室前的中间位置。
图1C绘示根据本文所述的其他实施方式的图1A的设备100的示意图。虽然未绘示于图1C中，所述设备可进一步包括参照图1B说明的辅助基板支撑件。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，设备100包括一个或多个调节装置，用于调整导引于表面112和基板10之间的气体的至少一种物理和/或化学性质，基板10例如是大面积基板。所述一个或多个调节装置也可称为“气体调节手段(gasconditioning means)”。气体的物理和/或化学性质是针对基板10的处理选择的。
特别地，在基板10装载到真空处理模块中之前，气体的物理和/或化学性质可针对基板10的预处理选择。例如，基板10的预处理可包括加热基板10、除气基板10和提供限定的(例如是清洁的、干燥的)环境中的至少一个，特别是针对基板10的表面(材料层将沉积在所述表面上)。
可使用伯努利型保持器110的一个或多个调节装置执行预处理。作为示例，通过气体出口140离开伯努利型保持器110的气体可回到所述一个或多个调节装置。如由参考数字180标示的，所述一个或多个调节装置可远程定位。远程区域可以是工厂中的某个位置，但不一定需要相邻或靠近伯努利型保持器110或用于真空处理的***。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，所述一个或多个调节装置可选自包括加热器182、干燥器184、过滤器186、压缩机188、和它们的任何组合的群组，加热器182经构造以用于加热气体，干燥器184经构造以用于干燥气体，过滤器186经构造以用于过滤气体，压缩机188用于循环气体。
在一些实施方式中，伯努利型保持器110设有加热功能，例如是利用加热器182。在另一实施方式中，加热器(未绘示)也可合并于伯努利型保持器110内部，例如是代替加热器182或除了加热器182之外的加热器。因此，伯努利型保持器110也可称为“伯努利加热器”。干燥器184可经构造以从将供应至伯努利型保持器110的气体移除湿气。过滤器186可以是超滤器(ultra-filter)，例如是利用半透膜的过滤器或高效微粒捕捉(high-efficiencyparticulate arresting，HEPA)过滤器。在另一实施方式中，超滤器(未绘示)可合并于伯努利型保持器110中，例如是取代过滤器186或除了过滤器186之外的超滤器。压缩机188可经构造以循环设备100内的气体，例如是从气体出口140至气源130，进一步通过间隙或空间114，并且最终再到气体出口140。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，在设备100中循环的气体可以是氮。
干燥、热、和经过滤中的至少一种的气体(例如氮)可提供而用于伯努利型保持器110和基板10，例如待处理的(主)表面，基板10在伯努利型保持器110中被不接触地保持。基板10的表面可被加热和/或清洁。由具有经调整的物理和/或化学性质的气体提供的环境可以是热、干燥、清洁、和化学惰性中的至少一种，以允许基板10或基板表面的除气。例如，可减少贴附于基板10的表面的湿气。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，伯努利型保持器110进一步包括一个或多个安全保持件(retainer)160，经构造以位于基板10下方，基板10例如是大面积基板。间隙可提供在基板10与所述一个或多个安全保持件160之间，特别是当基板10在浮置或悬浮状态中时。所述一个或多个安全保持件160也可称为“故障安全(fail-safe)基板保持件”。在流经伯努利型保持器110的气体突然非预期的减少的情况中，所述一个或多个安全保持件160可挡住基板10。就基板10和所述一个或多个安全保持件160之间发生紧急接触的情况来说，所述一个或多个安全保持件160可具有接触元件162。
在一些应用中，所述一个或多个安全保持件160经构造以相对于基板10可旋转。作为示例，所述一个或多个安全保持件160可以是可从第一位置旋转至第二位置的。在第一位置中，所述一个或多个安全保持件160可直接位于基板10下方，以举例在伯努利型保持器110故障的情况中保持或捕捉基板10。在第二位置中，所述一个或多个安全保持件160可远离基板10，使得基板10可从伯努利型保持器110释放或取走。特别地，所述一个或多个安全保持件160可以是可旋转的，使得安全保持件可在需要时迅速地移动离开，例如是刚好在拾取基板10或基板10的放置动作之前。在一些实施方式中，在第一位置和第二位置之间的角度可以是约90°。也就是说，所述一个或多个安全保持件160可从第一位置旋转90°至第二位置，或从第二位置旋转90°至第一位置。所述旋转可以是在大体上水平定向的平面中的旋转。
伯努利型保持器110提供在基板10进入真空***之前，用于基板10的预热和/或除气(例如是吸收水)的装置。此外，当基板10进行除气并且等待处理时，可提供受控的清洁干燥化学惰性环境给基板表面(材料层将沉积在所述基板表面上)。此外，伯努利型保持器110提供用于传递基板和直接从载体(例如是静电卡盘)或支撑表面拾取基板10，或直接放置基板10于载体(例如是静电卡盘)或支撑表面上的装置，而无需任何排列于基板10的背侧上的额外装置或支撑件(例如是升降杆)的位置。伯努利型保持器110可完成这些功能而无需增加大量的占地面积给真空处理***。
如图1A、图1B和图1C中所示，可提供至少四个基板对准装置。特别地，一个或多个基板对准装置可提供在基板10的四个侧边的每一个处，例如是相邻于基板10的四个侧边的每一个处。在各侧边处的所述一个或多个基板对准装置可位于相对于相应侧边的偏心位置。作为示例，在各侧边处的所述一个或多个基板对准装置可位于相应侧边的角落部分。可有助于基板10的受限移动或宽松对准。
图2A-图2D绘示根据本文所述的实施方式的在伯努利型保持器中的基板对准的示意图。
根据一些实施方式，设备包括一个或多个基板对准装置116，例如销或滚柱。特别地，伯努利型保持器可包括所述一个或多个基板对准装置116，以在基板10被放置于基板支撑件上之前对准基板10，基板支撑件例如是可以是静电卡盘的基板载体。在一些应用中，所述一个或多个基板对准装置116包括一个或多个可移动基板对准装置和一个或多个固定基板对准装置中的至少一种。在基板载体(基板载体具有位于基板载体上的基板10)被装载到装载锁定腔室或真空处理***中之前，所述一个或多个基板对准装置116提供在基板支撑件上的基板10的改善的对准，所述基板支撑件例如是基板载体。
由于基板10浮于气垫上，为了确保基板10不滑动离开伯努利型保持器，提供可从围绕基板10的伯努利型保持器的面突出的基板对准装置116，例如是销或滚柱。对于基板10的四个(侧)边缘的每一个，可提供至少一个基板对准装置，使得基板10在平面上的移动被限制至略微大于基板10的面积尺寸的区域，例如是在两个尺寸中(水平面中的X和Y)例如是小于±20mm，较好地小于±8mm，并且更好地小于±3mm。
图2A和图2C绘示在开放位置中的一个或多个基板对准装置116的示意图。图2B和图2D绘示在关闭或对准位置中的一个或多个基板对准装置116的示意图。根据一些实施方式，一个或多个基板对准装置116的至少一些基板对准装置可以是可于例如是大体上平行于基板10的主表面的平面中在开放位置和关闭位置之间移动的。可选地，一个或多个基板对准装置116的至少一些基板对准装置可固定在位置中。图2A和图2B图绘示具有一个或多个可移动基板对准装置(在基板10的左上角)和一个或多个固定基板对准装置(在基板10的右下角)的实施方式。图2C和图2D绘示具有相对的可移动基板对准装置(例如是在基板10的左上角和右下角)的实施方式。可移动对准装置可包括可致动夹板，可致动夹板具有固定可致动夹板的销和滚柱。在开放位置中，一个或多个基板对准装置116可与基板10隔开，使得一个或多个基板对准装置116不接触基板10。在关闭位置中，一个或多个基板对准装置116可经构造以接触基板10，例如是接触基板10的侧表面。
参照图2C和图2D和相对的可移动基板对准装置，此设计的优点是此设计避免在释放基板10时必须移动整个伯努利型保持器略微地远离基板10。可以是可移动销的可移动基板对准装置可在伯努利型保持器升起前移动离开。特别地，如果整个伯努利型保持器不移动，固定的销的组会在伯努利型保持器升起时摩擦(drag against)基板的边缘。此动作可容易地用于销并且整个伯努利型保持器不需要例如是斜对地移动。
在一些应用中，在基板对准装置116位于开放位置中时，基板10可被例如是从辅助基板支撑件拾取。基板10可由伯努利型保持器保持于浮置状态中，也就是无需机械式接触。在基板10放置于例如是静电卡盘的基板支撑件上之前，一个或多个基板对准装置116可移动至关闭位置中，使得基板10相对于基板支撑件对准。作为示例，在基板10已经移动至装载锁定腔室之后并且在基板10放置在基板支撑件上之前，一个或多个基板对准装置116可从开放位置移动至关闭位置，基板支撑件由装载锁定腔室提供或设在装载锁定腔室处。
在一些应用中，例如销或滚柱的一个或多个基板对准装置116的至少一些基板对准装置可以使得基板对准装置能够从开放位置或状态移动至关闭位置或状态的方式安装，所述开放位置或状态限定可例如是在各侧大于基板10mm至15mm的区域，所述关闭位置或状态可通过与基板10的边缘接触并且推动基板10朝向一组相对的基板对准装置(基板对准装置也可类似地是可移动的或可安装在固定的位置中)而对准基板10。由于基板10浮于气垫上，由可移动基板对准装置引发的移动存在非常小的阻力。可移动基板对准装置可移动至预定停止位置，所述预定停止位置会留下小间隙，例如是小于5mm且较好地小于2mm，但不会将基板10夹持于相对的可移动或固定基板对准装置与固定基板对准装置的组之间。或者，可移动基板对准装置可向前移动，直到基板10被非常轻地夹持于相对的基板对准装置的组之间，而不留有间隙。在解除使基板10浮置的压力条件并且传递基板10到新的位置之后，可移动夹装置可打开和/或包括具有基板对准装置的伯努利型保持器的整个组件可略微移动，以不再与基板10的边缘接触。所述组件可接着安全地竖直移动离开基板10。
图3A绘示根据本文所述的实施方式的伯努利型保持器300的示意图。伯努利型保持器300使用“局部(local)”伯努利效应于数个离散分布的位置，以保持基板10于浮置状态。伯努利型保持器300可装配以供应经加热的气体(例如是热氮气)至基板10来用于基板10的浮置和预处理(例如是预热)。作为示例，伯努利型保持器300可包括加热器(未绘示)，用于加热气体。气体可以是热的、经过滤的并且干燥的氮气。
伯努利型保持器300包括气源330，经构造以导引气流于伯努利型保持器300的表面322与基板10之间来用于基板10之浮置。气源330包括主供应管331和多个分布管332，分布管332连接到主供应管331。多个分布管332经构造以导引气流于表面322和基板10之间。
伯努利型保持器300包括孔板320。孔板320提供伯努利型保持器300的面对基板10的表面322。孔板320包括多个返回孔或开口324。例如，多个返回孔或开口324可沿着表面322分布，并且特别是均匀地分布。多个分布管332可延伸通过孔板320，以供应气体至在表面322和基板10之间的间隙或空间314中。由气源330供应的气体可经由多个分布管332流动进入间隙或空间314中，并且可接着从间隙或空间314通过多个返回孔或开口324，例如经由在孔板320的背侧处的一个或多个出口管道342流动至气体出口340，如图3A的放大区域中所示。气体可经由多个返回孔或开口324离开间隙或空间314，多个返回孔或开口324允许产生局部伯努利效应来用于基板10的浮置。
在一些应用中，伯努利型保持器300包括一个或多个挡护销316，用于挡住基板10。一个或多个挡护销316可类似或相同于参照例如是图2A和图2B图说明的一个或多个基板对准装置而装配。
图3B绘示根据本文所述的其他实施方式的伯努利型保持器350的示意图。图3B的伯努利型保持器350类似于参照图3A说明的伯努利型保持器300，类似或相同元件的说明不再重复。特别地，伯努利型保持器350也使用“局部”伯努利效应于数个离散分布的位置，以保持基板10于浮置状态。
伯努利型保持器350可具有气源360，气源360包括一个或多个气体入口361，一个或多个气体入口361设于伯努利型保持器350的侧边。伯努利型保持器350包括气体分布配置370，气体分布配置370具有面对基板10的表面372，使得气流可导引于表面372与基板10之间来用于基板10之浮置。气体分布配置370连接到一个或多个气体入口361并且经构造以导引气体进入在表面372与基板10之间的间隙或空间314。作为示例，气体分布配置370可具有一个或多个管道和/或开口，以导引气体进入间隙或空间314。在一些应用中，气体分布配置370经构造以用于跨表面372均匀地分布气体。
在一些应用中，气体分布配置370具有多个返回孔或开口374。多个返回孔或开口374可沿着表面372分布，特别是均匀地分布。由气源360供应的气体可流动进入间隙或空间314，并且可接着从间隙或空间314通过多个返回孔或开口374，例如经由设在气体分布配置370的背侧的一个或多个出口管道342流动至气体出口340，如图3B的放大区域中所示。气体可经由多个返回孔或开口374离开间隙或空间314，多个返回孔或开口374允许产生均匀分布的局部伯努利效应来用于基板10的浮置。
图4A绘示根据本文所述的实施方式的经构造以针对真空处理模块中的真空沉积工艺的基板10的处理的设备200的示意图。根据一些实施方式，基板10是大面积基板。
设备200包括基板保持器210、气源230和一个或多个调节装置(未绘示)，基板保持器210经构造以保持基板10，气源230经构造以沿着基板10的至少一个基板表面导引气流，一个或多个调节装置用于调整沿着基板表面导引的气体的至少一种物理和/或化学性质。气体的物理和/或化学性质是针对基板10的处理选择的。在一些应用中，气源230经构造以沿着大体上整个基板表面导引气流，基板表面例如是第一主表面和/或第二主表面。
根据一些实施方式，气体的所述此至少一种物理和/或化学性质可选自群组，所述群组包括温度、压力、流动速度、流动方向、湿度、气体组成、和它们的任何组合。作为示例，在真空沉积工艺于基板10上执行之前和/或基板10被放置于例如是静电卡盘的基板载体上之前，气体的物理和/或化学性质可针对基板10的预处理选择。处理可包括基板10或基板表面的脱气和/或基板10或基板表面的清洁。特别地，设备200可提供用于基板10的受控环境，使得例如是脱气或清洁的处理可有效率地执行。
至少一个基板表面可包括例如是材料层将沉积在基板表面上的基板表面(例如是第一主表面或前侧)和/或没有材料层将沉积在基板表面上的基板表面(例如是第二主表面或后侧)。沿着第一主表面流动的气流以参考数字232标示，沿着第二主表面流动的气流以箭头234标示。
根据一些实施方式，设备200包括保持器外壳205，经构造以容纳基板保持器210和基板10。气源230和气体出口240可连接到保持器外壳205，举例是在保持器外壳205的相对(例如是横向的)边。气体可经由气源230进入保持器外壳205，可沿着至少一个基板表面流动通过保持器外壳205，并且可经由气体出口240离开保持器外壳205。保持器外壳205可提供大体上封闭的环境给基板10，以提供改善的处理条件。在一些应用中，保持器外壳205具有装配的至少一个开口，使得基板10可经由开口***保持器外壳205中，并且经由开口从保持器外壳205移除。根据一些实施方式，开口可至少在基板10的处理期间关闭，举例是利用覆盖件(cover)，覆盖件例如是盖(lid)。
在一些应用中，基板保持器210包括一个或多个柱或销212，基板10可置放于一个或多个柱或销212上。一个或多个柱或销212可大体上竖直地延伸。作为示例，一个或多个柱或销212可经构造以支撑基板10的背侧(例如是第二主表面或背侧)。此外，一个或多个柱或销212可装配而使得气流可沿着由一个或多个柱或销212支撑的基板表面(例如是第二主表面或背侧)导引，如箭头234所指示。此外，一个或多个柱或销212可装配而使得机械手可通过接触基板表面来拾取基板10，所述基板表面也接触一个或多个柱或销212。在一些应用中，一个或多个柱或销212可以是可缩回的。当机械手已接合基板表面以允许从保持器外壳205例如是经由在保持器外壳205中的开口移除基板10时，一个或多个柱或销212可缩回。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，气源230经构造以用于提供气流至保持器外壳205中，沿着基板表面导引气流，并且以连续或准连续(quasi-continuously)的再循环流动路径返还(returning)气体连同夹带的颗粒从基板10脱附(desorbed)的气体。
在一些应用中，基板保持器210是根据本文所述的实施方式的伯努利型保持器。特别地，伯努利型保持器可具有经构造以面对基板10的表面(图1A的表面112)。气源230可经构造以导引气流于所述表面和基板10之间来用于基板10之浮置。
一个或多个调节装置可选自由加热器、干燥器、过滤器、压缩机、及它们的任何组合而组成的群组，加热器经构造以用于加热气体，干燥器经构造以用于干燥气体，过滤器经构造以用于过滤气体。一个或多个调节装置进一步参照图1C和图4B说明。
图4B绘示根据本文所述的其他实施方式的图4A的设备200的示意图。
设备200包括一个或多个调节装置，所述一个或多个调节装置选自由加热器182、干燥器184、过滤器186、压缩机188、和它们的任何组合而组成的群组，加热器182经构造以用于加热气体。干燥器184经构造以用于干燥气体，过滤器186经构造以用于过滤气体，压缩机188用于循环气体。一个或多个调节装置可类似或相同于参照图1C说明的一个或多个调节装置装配，并且参照图1C的说明应用于图4B的设备200。
特别地，干燥的、热的、和经过滤的中至少一种的气体可提供而用于基板保持器210和基板10，气体例如是氮。例如是第一主表面和第二主表面的基板10的一个或多个表面可被加热和/或被清洁。特别地，由具有经调整的物理和/或化学性质的在保持器外壳205中的气体提供的环境可以是热、干燥、清洁、和化学惰性中的至少一种，以允许基板10或基板表面的除气。例如，贴附于基板10表面的湿气可减少。
图5A和图5B图绘示根据本文所述的实施方式的用于装载大面积基板于真空处理模块中的具有刚性管的设备100的示意图。设备100可如参照图1A-图1C说明的方式装配。
设备100的气源包括两个或更多个刚性管。两个或更多个刚性管的至少第一刚性管410和第二刚性管420以旋转接头430彼此连接，以允许于第一刚性管410和第二刚性管420之间的流体连通。作为示例，两个或更多个刚性管可连接伯努利型保持器110和一个或多个调节装置，使得气体可于伯努利型保持器110和一个或多个调节装置之间流动。提供两个或更多个刚性管(相对于柔性管)减少颗粒产生在例如是清洁室环境中，设备100位于所述清洁室环境中。
根据一些实施方式，设备100并且特别是伯努利型保持器110可经构造以大体上竖直和/或大体上水平移动。作为示例，伯努利型保持器110可如箭头1指示的向下移动，以放置基板10于基板支撑件20上，和/或可向上移动，以从基板支撑件20拾取基板10。旋转接头430允许第一刚性管410相对于第二刚性管420的相对移动，使得伯努利型保持器110可例如是大体上竖直和/或大体上水平移动。
例如是在真空沉积工艺期间和/或将基板装载到真空处理模块中期间，本公开内容的基板可支撑于基板支撑件20上。值得注意的是，术语“基板支撑件”、“载体”和“基板载体”可以同意义地使用。
在一些应用中，基板支撑件20包括静电卡盘(electrostatic chuck，E-chuck)或基板支撑件20是静电卡盘。静电卡盘可具有支撑表面，用于支撑基板10于支撑表面上。在一个实施方式中，静电卡盘包括电介质主体，具有嵌入于电介质主体中的电极。电介质主体可以电介质材料制造，更好地是高热导率电介质材料，例如热解氮化硼(pyrolytic boronnitride)、氮化铝、氮化硅、氧化铝(alumina)或同等材料。在一些应用中，电介质主体可由聚合物材料制成，聚合物材料例如是聚酰亚胺。电极可耦接于电源，电源提供电力至电极，以控制夹持力。夹持力是静电力，作用于基板10上，以固定基板10于支撑表面上。
不同于开放式框架载体，静电卡盘大体上支撑基板10的整个表面，例如第二主表面或背侧。由于大体上整个表面贴附于静电卡盘的经限定的支撑表面，可避免基板10的弯曲。基板10可被更稳定地支撑并且工艺质量可改善。
在一些应用中，基板支撑件20包括电动夹盘或壁虎夹盘(Gecko chuck，G-chuck)，或者基板支撑件20是电动夹盘或壁虎夹盘。壁虎夹盘可具有支撑表面，用于支撑基板于支撑表面上。夹持力系电动力，作用于基板10上，以固定基板10于支撑表面上。
图6A绘示根据本文所述的实施方式的用于基板的真空处理的***500的示意性俯视图。
***500包括真空处理模块、至少一个装载锁定腔室和根据本文所述的实施方式的设备，真空处理模块经构造以用于在基板上进行真空沉积工艺，至少一个装载锁定腔室连接到处理模块。设备可参照图1至图5的任一个的说明装配。***500示例性绘示第一装载锁定腔室520和第二装载锁定腔室521。所述至少一个装载锁定腔室可具有腔室外罩(housing)526和门522，其中门522经构造以关闭在腔室外罩526中的开口524。在腔室外罩526中的开口524可装配以使得基板10可通过开口524装载进入腔室外罩526和通过开口524从腔室外罩526卸载基板10。
根据一些实施方式，门522可经构造以支撑基板10或基板支撑件20。门522可以是可绕着旋转轴523旋转的，旋转轴523可以是大体上水平的旋转轴。作为示例，门522可以是在第一或开放位置和第二或关闭位置之间可旋转的。在第一或开放位置中，门522可大体上水平定向，使得基板10或基板支撑件20可放置于门522上，例如是由门522提供的支撑表面上。具有基板10和/或位于门522上的基板支撑件20上的门522可接着从第一或开放位置旋转至第二或关闭位置，以装载基板10或基板支撑件20至腔室外罩526中。第二或关闭位置可以是门522的大体上竖直位置。基板10和/或基板支撑件20可利用门522的旋转从水平方向移动至竖直方向，并且反之亦然。
在一些应用中，***500包括外壳550，至少围绕装载锁定腔室，例如第一装载锁定腔室520和第二装载锁定腔室521。于图6A中所示的示例中，具有腔室外罩526和在开放(水平)位置中的门522的第一装载锁定腔室520会处于大气压力下。具有在腔室外罩526处的关闭(竖直)位置中的门522的第二装载锁定腔室521会处于真空下。
图6A绘示位于外壳550中的装载锁定腔室的示意图，外壳550向基板提供在真空处理***的真空处理模块中的真空外部的预定大气条件，真空处理***可为直列(in-line)处理***。外壳550可提供成清洁室环境。通过使用过滤器(采用例如是层流或湍流原理)，清洁室维持没有颗粒(particle-free)的空气。此外，外壳550可提供具有限定的温度的环境。在外壳550中，可提供具有高稳定性的温度。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，外壳550可以是片金属壳件或另一轻量壳件，干燥空气净化在外壳550中提供在围绕装载锁定腔室的区域。外壳550不需要经受真空和大气之间的压差。在一些应用中，外壳550可具有门，人员可经由此门进入外壳550。作为示例，门可装配成气闸(airlock)。外壳550可具有用于干燥的空气的气体入口(未绘示)。例如是用于基板支撑件上的基板的前端装载和卸载，外壳550可使用超过滤、干燥空气净化(dry-air-purge)。这保护装载锁定腔室免于具有湿气的污染物，提供清洁环境给具有要处理的暴露表面的基板，和/或保护人员安全而避免移动基板和机构与任何热源。
在一些应用中，外壳550可具有最大是设置于外壳550中的一个或多个装载锁定腔室的对应尺寸的三倍的尺寸。这限制具有特定的气氛条件的空间，气氛条件例如是干燥空气净化。此外，这限制占地面积。
真空处理模块具有真空腔室510。真空腔室510例如是利用闸阀540连接到至少一个装载锁定腔室。基板可从装载锁定腔室经由闸阀540装载到真空腔室510中。基板可经由闸阀540从真空腔室510卸载至装载锁定腔室中，并且特别是相应的基板装载到真空腔室510中所经由的相同的闸阀。
根据一些实施方式，可提供用于沉积层于单个真空腔室中的一个单个真空腔室，例如真空腔室510。具有多个区域的一个单个真空腔室的装配可有利于例如是用于动态沉积的直列处理***，多个区域例如是第一区域512、第二区域518和沉积区域515，沉积区域515在第一区域512和第二区域518之间。具有不同区域的一个单个真空腔室不包括用于真空腔室510的一个区域(例如是第一区域512)相对于真空腔室510的另一区域(例如是沉积区域515)的真空紧密密封的装置。在一些应用中，其他腔室可相邻于真空腔室510提供，其他腔室例如是装载锁定腔室或其他处理腔室。真空腔室510可与相邻腔室以阀分隔，阀例如是可具有阀外罩和阀单元的闸阀540。
在一些实施方式中，通过产生技术真空，和/或置入工艺气体于真空腔室510中的沉积区域中，可单独控制真空腔室510中的气氛，产生技术真空例如是利用连接到真空腔室510的真空泵。根据一些实施方式，工艺气体可包括惰性气体和/或反应气体，惰性气体例如是氩，反应气体例如是氧、氮、氦和氨(NH3)、臭氧(O3)或类似者。
***500具有一个或多个溅射沉积源于真空腔室510中，一个或多个溅射沉积源例如是一个或多个双向溅射沉积源。在一些应用中，一个或多个溅射沉积源可连接到AC电源(未绘示)，使得一个或多个溅射沉积源可以交替的方式偏压。然而，本公开内容不限于此，并且一个或多个溅射沉积源可装配而用于DC溅射或AC和DC溅射的组合。
在一些应用中，***500包括一个或多个传输路径，一个或多个传输路径至少部分地延伸通过真空腔室510。作为示例，第一传输路径可开始于第一区域512中和/或延伸通过第一区域512，并且可进一步延伸通过沉积区域515并且可选地通过第二区域518。例如是第一传输路径的一个或多个传输路径可提供经过一个或多个溅射沉积源的基板的传输方向3，或可由通过一个或多个溅射沉积源的基板的运输方向3限定。
基板10可定位于对应的基板支撑件或载体上，基板支撑件或载体例如是静电卡盘。基板支撑件20可经构造以沿着一个或多个传输路径或传输轨道而传输，一个或多个传输路径或传输轨道于传输方向3中延伸。例如是在真空沉积工艺或层沉积工艺期间，各基板支撑件20经构造以支撑基板10，真空沉积工艺或层沉积工艺例如是溅射工艺或动态溅射工艺。基板支撑件20可包括板或框架，经构造以例如是使用由板或框架提供的支撑表面来用于支撑基板10。可选地，基板支撑件20可包括一个或多个保持装置(未绘示)，经构造以用于在板或框架处保持基板10。一个或多个保持装置可包括机械、静电、电动(范德华(van derWaals))、和电磁装置的至少一种。作为示例，一个或多个保持装置可以是机械和/或磁性夹。在一些应用中，基板支撑件20是静电卡盘。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，例如是在真空沉积工艺期间和/或传输基板10通过真空腔室510期间，基板10在大体上竖直的方向中。如本公开内容通篇所使用，“大体上垂直”特别地在涉及基板方向时理解为允许从竖直方向或定向±20°或以下，例如是±10°或以下的偏差。例如是因为具有从竖直方向的一些偏差的基板支撑件或载体可能造成更稳定的基板位置，或面朝下的基板定向可能在沉积期间甚至更好地减少在基板上的颗粒，所以可提供此偏差。然而，例如是在层沉积工艺期间，基板定向视为大体上竖直，视为不同于水平的基板定向，水平的基板定向可认为是±20°或以下。
特别地，如本公开内容通篇所使用的术语，像是“竖直方向”或“竖直定向”理解为有别于“水平方向”或“水平定向”。竖直方向可大体上平行于重力。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式。***500经构造以用于在基板上的动态溅射沉积。动态溅射沉积工艺可理解为在溅射沉积工艺进行的同时，基板10沿着传输方向3移动通过沉积区域515的溅射沉积工艺。也就是说，基板10在溅射沉积工艺期间不是静止的。
在一些应用中，***500经构造以用于动态处理。***500可特别是直列处理***，也就是用于动态沉积的***，特别是用于例如是溅射的动态竖直沉积的***。根据本文所述的实施方式的直列处理***或动态沉积***提供基板10的均匀处理，基板10例如是大面积基板，例如矩形玻璃板。例如是一个或多个溅射沉积源的处理器械主要沿着一个方向(例如是竖直方向)延伸，并且基板10在第二、不同的方向(例如是传输方向3，传输方向3可以是水平方向)中移动。
用于动态真空沉积的设备或***(例如是直列处理设备或***)具有在一个方向的处理均匀性仅受限于以恒定速度移动基板10并且保持一个或多个溅射沉积源稳定的能力的优点，处理均匀性例如是层均匀性。直列处理设备或动态沉积设备的沉积工艺由基板10经过一个或多个溅射沉积源的移动确定。对于直列处理设备来说，沉积区域或处理区域可以是用于处理例如是大面积矩形基板的大体上线性的区域。沉积区域可以是这样的区域：用于沉积在基板10上的沉积材料从一个或多个溅射沉积源射入沉积区域中。相较于此，对于静态处理设备来说，沉积区域或处理区域会基本上对应于基板10的面积。
在一些应用中，相较于静态处理***，例如是用于动态沉积的直列处理***的其他差异可通过动态直列处理***可具有具有不同区域的一个单个真空腔室，其中真空腔室不包括用于真空腔室的一个区域相对于真空腔室的另一区域的真空紧密密封的装置来阐明。相较于此，静态处理***可具有第一真空腔室和第二真空腔室，第一真空腔室和第二真空腔室可使用例如是阀来相对于彼此真空紧密密封。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，***500包括磁性浮置***，用于保持基板支撑件20于悬浮状态中。可选地，***500可使用磁性驱动***，磁性驱动***经构造以用于在真空腔室510中例如是在传输方向3中移动或输送基板支撑件20。磁性驱动***可包括于磁性浮置***中，或可作为单独的实体。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，***500可装配成双线(dual-line)***。作为示例，真空处理模块可包括两个直列单元，例如第一(上)直列单元和第二(下)直列单元，用于真空沉积。第一直列单元501和第二直列单元502可以镜像方式结合。第一直列单元501和第二直列单元502均可设于相同的真空腔室中，例如真空腔室510中。第一直列单元501和第二直列单元502共有共用的溅射沉积源，共用的溅射沉积源可以是双向溅射沉积源。用于在基板上的同时沉积的共用溅射沉积源允许较高的产量。使用在***500的一个真空腔室510中的两个直列单元的同时处理减少***500的占地面积。特别是对于大面积基板来说，占地面积可以是用于减少***500的拥有成本的相关因素(relevant factor)。
直列单元例如是第一(上)直列单元和第二(下)直列单元，各直列单元包括第一区域512、沉积区域515、和可选地第二区域518。第一区域平行于彼此延伸，并且沉积区域平行于彼此延伸，其中一个或多个溅射沉积源设于沉积区域之间。第二区域可平行于彼此延伸。
根据一些实施方式，***500包括一个或多个溅射沉积源，例如一个或多个第一溅射沉积源532、一个或多个第二溅射沉积源534和一个或多个第三溅射沉积源536。根据可与本文所述的实施方式结合的一些实施方式，沉积区域可包括于可缩放(scalable)腔室区段514中。作为示例，真空腔室510可从至少三个区段制造或建造。所述至少三个区段可彼此连接，以形成真空腔室510。所述至少三个区段的第一区段提供第一区域。所述至少三个区段的第二区段提供可缩放腔室区段514和沉积区域，并且所述至少三个区段的第三区段提供第二区域。
可缩放腔室区段514提供处理器械，例如是一个或多个溅射沉积源。可缩放腔室区段514可提供成各种尺寸，以允许于可缩放腔室区段514中提供的变化数量的处理器械。作为示例，真空腔室510经构造以容置可变化数量的溅射沉积源。
沉积区域515可具有两个或更多个沉积子区域，各具有一个或多个溅射沉积源。各沉积子区域可经构造以用于相应材料的层沉积。在至少一些沉积子区域中的溅射沉积源可以是不同的。图5绘示具有五个溅射沉积源的可缩放腔室区段514。第一溅射沉积源(先前称为“一个或多个第一溅射沉积源532”)可提供第一材料。第二、第三、和第四溅射沉积源(先前称为“一个或多个第二溅射沉积源534”)可提供第二材料。第五溅射沉积源(先前称为“一个或多个第三溅射沉积源536”)可提供第三材料。例如，第三材料可以是与第一材料相同的材料。因此，三层堆叠结构(stack)可提供在基板10上，基板10例如是大面积基板。例如，第一和第三材料以是为钼，第二材料可以是铝。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，每个材料的溅射沉积源或阴极的数量和/或提供给单独溅射沉积源或阴极的功率可变化，以调整在相应层之间的靶厚关系。作为示例，溅射沉积源的数量根据要沉积在经过溅射沉积源的基板上的材料层的厚度来选择。因此，阴极的数量和到单独的阴极的功率可使用作为可调变量，以达成在相同通过速度下移动经过阴极的基板处的各层的预定厚度。作为示例，当不同材料层要沉积在基板上时(例如，溅射沉积源可包括上述的铝阴极和钼阴极，以溅射至少两个不同材料层)，通过调整或依比例决定(scaling)在沉积区域或相应的沉积子区域中的阴极的数量和/或通过改变供应至不同材料的单独阴极的功率量，可控制沉积的层的厚度。
两个或更多个沉积子区域可利用气体分隔单元538(也称为“气体分隔屏障”)彼此分隔。作为示例，可提供气体分隔单元538于用于在基板上提供不同材料的溅射沉积源之间。气体分隔单元538可提供而用于分隔在沉积区域515中的第一处理区域和在沉积区域515中的第二处理区域，其中相较于第二处理区域，第一处理区域具有不同的环境，例如，不同的处理气体和/或不同的压力。气体分隔单元538可具有开口，经构造以用于通过开口提供基板的通道。
在一些应用中，沉积区域515包括分隔件517，设于一个或多个溅射沉积源和真空腔室510的腔室壁之间的腔室区域中。作为示例，第一分隔件设于一个或多个溅射沉积源和第一直列单元501的第一腔室壁之间的腔室区域中。第二分隔件设置于一个或多个溅射沉积源和第二直列单元502的第二腔室壁之间的腔室区域中。根据一些实施方式，例如第一分隔件和第二分隔件的分隔件517可以是分隔壁，分隔壁例如是竖直壁。作为示例，分隔件517可大体上平行于腔室壁和/或对应的传输方向延伸，传输方向例如是传输方向3。
直列单元的分隔件517将腔室区域分隔成单独的沉积区域和单独的运输区域，其中传输区域516至少部分地遮蔽于一个或多个溅射沉积源。***500可经构造以用于沿着第一传输路径通过相应的直列单元的沉积区域515的基板传输，和沿着第二传输路径通过相应的直列单元的传输区域516的基板传输。特别地，第一传输路径可以是向前传输路径。第二传输路径可以是返回传输路径。
第一区域512和第二区域518可以是轨道切换区域(第一区域512：轨道切换装载/卸载；第二区域518：轨道切换返回)，经构造以用于从第一传输路径移动基板或基板载体至第二传输路径和/或反之亦然。第一区域512和第二区域518足够长以允许轨道切换。轨道切换区域可以在动态沉积区域的各端。这允许连续基板流(动态沉积)，而无需“上行(runup)”和“移离(run away)”腔室区段。此直列处理***具有较小的占地面积。
第一直列单元501在第一区域512中可包括第一轨道切换和/或装载-卸载区域，第二直列单元502在第一区域512中可包括第二轨道切换和/或装载-卸载区域。第一轨道切换和/或装载-卸载区域与第二轨道切换和/或装载-卸载区域可通过第一分隔物513彼此分隔。轨道切换和/或装载-卸载区域提供基板移动，横向于经过溅射沉积源的传输方向3。两个轨道切换和/或装载-卸载区域可同时利用，以改善***500的产量。
在轨道切换和/或装载-卸载区域中，具有基板10的基板支撑件20在用于处理基板10的路径上移动，所述路径例如是第一传输路径。之后，一个基板接着另一个基板移动经过处理器械，例如是溅射沉积源。因此，基板在真空腔室的沉积区域515中处理，例如是可缩放腔室区段514。
第二区域518提供轨道切换返回区域，例如第一直列单元501的第一轨道切换返回区域和第二直列单元502的第二轨道切换返回区域。第一轨道切换返回区域和第二轨道切换返回区域可由第二分隔物519分隔。轨道切换返回区域提供移动，横向于经过溅射沉积源的传输方向3。因此，具有基板10的基板支撑件20可返回到第一区域512并且可选地返回到与溅射沉积源相距不同于(也就是大于)在处理期间到溅射沉积源的距离的距离的装载锁定腔室。
图6B绘示根据本文所述的实施方式的在外壳550中的图6A的装载锁定腔室的俯视图。
设备100的伯努利型保持器110可包括一个或多个安全保持件160。一个或多个安全保持件160可如在图6B的下区段中于基板10下方移动，移动例如是旋转。特别地，一个或多个安全保持件160被示为刚好在基板10于门522上的拾取/放置动作(如箭头5所指示)之前旋转约90°。如图6B中所示的一个或多个安全保持件160会如图1C中所示的位于基板10下方，并且为了更好的理解在图6B绘示为位于基板10上方。
图7绘示根据本文所述的实施方式的在外壳550中的图6A的装载锁定腔室的示意性侧视图。
设备100可包括两个或更多个刚性管，例如第一刚性管410和第二刚性管420，以旋转接头430彼此连接。设备100的伯努利型保持器可经构造以大体上竖直地移动。作为示例，伯努利型保持器可向下移动以放置基板10在门522上的基板支撑件20上，和/或可向上移动以从门522上的基板支撑件20拾取基板10。旋转接头430允许第一刚性管410和第二刚性管420之间的相对移动，使得伯努利型保持器可移动，例如是大体上垂直地移动。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，基板载体或基板支撑件于真空处理***中利用磁性浮置***支撑。磁性浮置***包括第一磁体720，第一磁体720支撑基板载体或基板支撑件20于悬挂位置中而没有机械接触。磁性浮置***提供基板载体的浮置，也就是无接触支撑。因此，可减少或避免由于基板载体为了动态沉积在***中移动的颗粒产生。磁性浮置***包括第一磁体720，第一磁体720提供力至基板载体的顶部，所述力大体上等于重力。也就是说，基板载体无接触地悬挂于第一磁体720下方。
此外，磁性浮置***可包括第二磁体710，第二磁体710提供而用于沿着基板载体的传输方向的平移移动。基板支撑件20可由第一磁体720不接触地支撑于装载锁定腔室和/或真空处理***中，并且利用第二磁体710于装载锁定腔室和/或真空处理***中移动。
图8A-图8F绘示根据本文所述的实施方式的基板10利用设备的伯努利型保持器110进入图6A的***500的装载锁定腔室中的装载过程的示意图。本公开内容的装载锁定腔室可以是结合的摆动模块(swing module)和装载锁定腔室。
伯努利型保持器110可使用而用于装载例如是大面积基板的基板10于基板支撑表面上和/或用于从基板支撑表面卸载大面积基板。基板支撑表面可由装载锁定腔室的门522提供，或可由位于门522上的基板支撑件20提供，基板支撑件20例如是静电卡盘。作为示例，基板支撑表面可以是用来保持并且传输基板通过真空处理***的基板载体。特别地，基板支撑件20可以是静电卡盘，或可具有贴附于基板支撑件20的表面的静电卡盘，所述静电卡盘可用来保持基板于基板支撑件20。伯努利型保持器110可用来放置基板10于门522上，其中门522接着从第一定向(例如是水平定向)绕着例如是水平旋转轴的旋转轴523旋转至第二定向(例如是竖直方向)，以装载基板10至装载锁定腔室中。特别地，门522的旋转可从水平定向移动基板10和/或基板支撑件20至竖直方向。在一些应用中，伯努利型保持器110在门522的开放位置中配置于装载锁定腔室的门522的上方。
在动态沉积***中装载和/或卸载基板10的方法可包括至少装载和保持基板10于伯努利型保持器110中，在根据本文所述的实施方式的伯努利型保持器110中处理或预处理基板10，和在处理之后，在装载锁定腔室处装载基板10于例如是门522上或位于门522上的基板支撑件20上。
在基板交换程序中的装载和/或卸载可使用伯努利型保持器110。当于处理前提供而用于各基板的预加热/除气时，这允许基板由单个工厂自动机械手以例如60sph的速率装载到***中/从***中卸载。
在一些应用中，伯努利型保持器110可移动至等待位置中，用于进行基板的处理。作为示例，等待位置在门522上方，门522装配为可旋转支撑件。
在图8A中，机械手810例如是FE或前端机械手，机械手810举例从绘示于基板支撑件20的上方的升降杆移除经涂覆的基板10’。伯努利型保持器110支撑预调节的(preconditioned)另一基板10。基板10利用位于等待位置中的伯努利型保持器110预调节，等待位置例如是在门522上方。例如，利用伯努利型保持器110以加热气体加热基板10。基板10可额外地或选择地利用伯努利型保持器110以例如是氮的清洁、干燥并且化学惰性的气体进行清洁。在其他装载和/或卸载过程发生，例如是如图8A中所示的经涂覆的基板10’利用机械手810移除时，基板10于等待时间在外壳550中预处理(加热和/或清洁等)。
例如是通过降低伯努利型保持器110，绘示于图8A中的伯努利型保持器110中的预处理的基板移动在基板支撑件20上，预处理例如是预热。在图8B中所示的示例中，基板10提供在基板支撑件20上方的升降杆上。
为了移动伯努利型保持器110，用于伯努利型保持器110的气源130也可移动。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，提供在伯努利型保持器110的例如是氮的气体经由两个或更多个刚性管提供。两个或更多个刚性管可被加热。此外，两个或更多个刚性管可彼此连接，以利用旋转接头提供流体连通。相较于其他柔性气体供应管道，两个或更多个刚性管减少颗粒产生。
在图8C中，预处理的基板10已经定位于升降杆上，机械手810移动新的、新到的基板10”至外壳550中，基板10”由伯努利型保持器110拾取。伯努利型保持器110支撑新到的基板10”(在气垫上，也就是不接触地)并且向上移动至图8D中所示的等待位置，当其他装载和/或卸载过程发生时，新到的基板10”进行预处理，预处理例如是加热。
在图8E中，预处理的基板10降低在基板支撑件20上。这可例如是通过收回升降杆提供，使得基板10放置于基板支撑件20上。基板10可对准和/或电子夹持(electronicallychucked)于基板支撑件20，基板支撑件20可以是静电卡盘。
如图8F中所示，装载锁定腔室的门522以可旋转移动而关闭。通过关闭装载锁定腔室的门522，固定于基板支撑件20上的基板10从第一定向移动至第二定向，以于第二定向中进行处理，第一定向例如是大体上水平，第二定向例如是大体上竖直。移动包括绕着旋转轴523旋转，旋转轴523可以是大体上水平的。
伯努利型保持器110或加热器提供用于预热或除气基板的装置，特别是在基板进入真空***之前吸收水。当伯努利型保持器110在等待位置中时，基板可预处理，预处理例如是预热，见例如是图8D、图8E和图8F。伯努利型保持器110提供良好控制、清洁、干燥、化学惰性的环境给待处理的基板的表面，层将涂覆于待处理的基板的表面上。如图8A至图8F中所示，这可在基板正在除气并且等待进行处理时提供。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的其他实施方式，伯努利型保持器110经装配以用于传输和直接从另一装置拾取基板/直接放置基板至另一装置上，而无需任何特别的装置或支撑件的位置，支撑件例如是升降杆。虽然升降杆绘示于图8A至图8F中，当利用伯努利型保持器110时，可不提供排列于基板的背侧上的升降杆。
图9绘示根据本文所述的实施方式的方法900的流程图，例如用于装载大面积基板至真空处理模块中的方法或用于针对真空处理模块中的真空沉积工艺的基板的处理的方法。方法900可利用根据本文所述的实施方式的设备和***。
根据本文所述的实施方式的用于装载大面积基板至真空处理模块中的方法900可包括利用伯努利型保持器保持基板(方框910)，和利用伯努利型保持器将基板装载到设于装载锁定腔室处的基板载体上，装载锁定腔室连接到真空处理模块(方框920)。基板可以是大面积基板。
根据一些实施方式，方法900进一步包括装载具有基板(定位于基板载体上)的基板载体于装载锁定腔室中。作为示例，在具有基板(定位于基板载体上)的基板载体装载到装载锁定腔室中之前，基板装载于基板载体上。在其他实施方式中，基板装载于已经在装载锁定腔室内的基板载体上。基板载体可以是静电卡盘，可固定于由装载锁定腔室提供的支撑表面，例如参照图6A的可旋转的门。
在一些应用中，方法900进一步包括当利用伯努利型保持器保持基板时，经由伯努利型保持器的气源沿着基板的表面导引气流(方框930)，和当导引气流时，利用气流处理基板，其中气体的至少一种物理和/或化学性质是针对基板的处理选择的(方框940)。
根据本公开内容的其他实施方式，用于处理针对真空处理模块中的真空沉积工艺的基板的方法包括利用基板保持器保持基板，基板保持器经构造以于真空处理模块的装载锁定腔室处装载基板。作为示例，基板保持器装配而用于在装载站或装载锁定腔室的位置装载基板于例如是基板载体上。此方法进一步包括当利用基板保持器保持基板时，经由气源沿着基板的表面导引气流；当导引气流时，利用气流处理基板；和利用基板保持器将基板装载到装载锁定腔室中或装载锁定腔室上。气体的至少一种物理和/或化学性质是针对基板的处理选择的。
根据一些实施方式，方法进一步包括装载具有基板(定位于基板载体上)的基板载体至装载锁定腔室中。作为示例，在处理之后，在具有基板(定位于基板载体上)的基板载体装载到装载锁定腔室中之前，基板装载于基板载体上。在其他实施方式中，基板装载于已经在装载锁定腔室内的基板载体上。
根据一些实施方式，基板的处理包括加热基板和除气基板的至少一个。处理可进一步包括提供清洁、干燥、和化学惰性的至少一种的环境至少给基板的表面。
在一些应用中，基板的保持包括产生压力于基板的表面的上方来用于基板之浮置，压力例如是减少的压力或较低的压力。特别地，基板保持器可以是本文所述的伯努利型保持器。
根据本文所述的实施方式，用于将基板装载到真空处理模块中的方法和用于针对在真空处理模块中的真空沉积工艺的基板的处理的方法可使用计算机程序、软件、计算机软件产品和相关的控制器进行处理，相关的控制器可具有CPU、存储器、用户界面、以及输入和输出装置，与根据本文所述的实施方式的***和设备的相应部件通信。
本公开内容提供至少一些下述的方面和优点。本公开内容的实施方式以受控的方式导引气流跨越基板的至少一个表面，基板例如是大面积基板。气流可使用于处理基板和保持基板于浮置状态中的至少一个，处理基板例如是在基板装载于真空处理模块中之前。特别地，气流可使用于基板的脱气和/或用于移除来自基板的表面的外来颗粒，材料层将沉积在基板的所述表面上。作为示例，在基板放在基板载体上之前，可使用气流执行基板的脱气，基板载体例如是静电卡盘。沉积的层的质量可被改善，质量例如是纯度和/或同质性。此外，气流可用来在基板上方产生压力，使得基板浮置。特别地，气流可同时提供两个功能，也就是用于基板的保持功能和处理或预处理功能。
虽然上述内容针对本公开内容的实施方式，在不脱离本公开内容的基本范围的情况下，可设计其他或进一步的实施方式，并且本公开内容的范围由后附的权利要求书确定。

Claims (18)

1.一种用于将基板装载到真空处理模块中的设备，包括：
伯努利型保持器，具有表面，所述表面经构造以面对所述基板；和
气源，经构造以于所述表面和所述基板之间导引气流，其中所述伯努利型保持器经构造以在所述基板和所述表面之间提供压力来使所述基板浮置，并且其中所述基板是大面积基板。
2.如权利要求1所述的设备，进一步包括一个或多个调节装置，用于调整在所述表面与所述基板之间导引的所述气体的至少一种物理和/或化学性质，其中所述气体的所述物理和/或化学性质是针对所述基板的处理选择的。
3.一种用于为真空处理模块中的真空沉积工艺而处理基板的设备，所述设备包括：
基板保持器，经构造以保持所述基板；
气源，经构造以沿着所述基板的基板表面导引气流；和
一个或多个调节装置，用于调整沿着所述基板表面导引的所述气体的至少一种物理和/或化学性质，其中所述气体的所述至少一种物理和/或化学性质是针对所述基板的处理选择的。
4.如权利要求3所述的设备，其中所述基板保持器是伯努利型保持器，具有表面，所述表面经构造以面对所述基板，并且其中所述气源经构造以在所述表面和所述基板之间导引气流来使所述基板浮置。
5.如权利要求2至4中任一项所述的设备，其中所述一个或多个调节装置选自由加热器、干燥器、过滤器、压缩机、和它们的任何组合组成的群组，所述加热器经构造以用于加热所述气体，所述干燥器经构造以用于干燥所述气体，所述过滤器用于过滤所述气体。
6.如权利要求2至5中任一项所述的设备，其中所述伯努利型保持器包括一个或多个安全保持件，经构造以定位于所述基板的下方，其中在所述基板和所述安全保持件之间提供间隙。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述一个或多个安全保持件经构造以可相对于所述基板旋转。
8.如权利要求1至7中任一项所述的设备，其中所述气源包括两个或更多个刚性管，并且其中所述两个或更多个刚性管的至少第一刚性管和第二刚性管以旋转接头彼此连接，以允许所述第一刚性管和所述第二刚性管之间的流体连通。
9.如权利要求1至8中任一项所述的设备，进一步包括一个或多个基板对准装置。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述一个或多个基板对准装置包括一个或多个可移动基板对准装置和一个或多个固定基板对准装置中的至少一个。
11.一种用于对基板的真空处理的***，包括：
处理模块，经构造以用于在所述基板上的真空沉积工艺；
至少一个装载锁定，连接到所述处理模块；和
如权利要求1至10中任一项所述的所述设备。
12.一种用于装载基板至真空处理模块中的方法，包括：
利用伯努利型保持器保持所述基板，其中所述基板是大面积基板；和
利用所述伯努利型保持器将所述基板装载到基板载体上，所述基板载体提供在装载锁定腔室处，所述装载锁定腔室连接到所述真空处理模块。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：
将具有所述基板的所述基板载体装载到所述装载锁定腔室中，所述基板位于所述基板载体上。
14.如权利要求12或13所述的方法，进一步包括：
当利用所述伯努利型保持器保持所述基板时，经由所述伯努利型保持器的气源沿着所述基板的表面导引气流；和
当导引所述气流时，利用所述气流处理所述大面积基板，其中所述气体是至少一种性质是针对所述基板的所述处理选择的。
15.一种用于为真空处理模块中的真空沉积工艺而处理基板的方法，所述方法包括：
利用基板保持器保持所述基板，所述基板保持器经构造以用于将所述基板装载到所述真空处理模块的装载锁定腔室处；
当利用所述基板保持器保持所述基板时，经由气源沿着所述基板的表面导引气流；
当导引所述气流时，利用所述气流处理所述基板，其中所述气体的至少一种物理和/或化学性质是针对所述基板的所述处理选择的；和
利用所述基板保持器将所述基板装载到基板载体上，所述基板载体提供在所述装载锁定腔室处。
16.如权利要求14或15所述的方法，其中所述基板的所述处理包括所述基板的加热和所述基板的除气中的至少一个。
17.如权利要求14至16中任一项所述的方法，其中所述基板的所述处理进一步包括提供清洁、干燥、和化学惰性中的至少一个的环境至少给所述基板的表面。
18.如权利要求12至17中任一项所述的方法，其中所述基板的所述保持包括在所述基板的表面的上方产生压力以使所述基板浮置。
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