TW201711265A - 製造薄膜電池中之鋰沉積製程中使用的掩模裝置、用於鋰沉積製程的設備、製造薄膜電池之電極的方法，以及薄膜電池 - Google Patents

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Abstract

本揭示提供一種製造薄膜電池中的鋰沉積製程中使用的掩模裝置（100）。掩模裝置（100）包括由金屬或金屬合金製成的掩模部分（110）、以及在掩模部分（110）中的一個或更多個開口（120），其中一個或更多個開口（120）設以允許沉積材料的顆粒穿過掩模部分（110），而且其中一個或更多個開口（120）之每個開口的尺寸為至少0.5 cm2 。

Description

製造薄膜電池中之鋰沉積製程中使用的掩模裝置、用於鋰沉積製程的設備、製造薄膜電池之電極的方法，以及薄膜電池
本揭示之實施例係關於製造薄膜電池中之鋰沉積製程中使用的掩模裝置、用於鋰沉積製程的設備、鋰沉積製程中用於製造薄膜電池之電極的方法、以及薄膜電池。尤其，本揭示之實施例係關於鋰離子電池及關於用於製造鋰離子電池之電極（例如陽極）的掩模裝置、設備以及方法。
薄膜電池（例如鋰離子電池）被使用於越來越多的應用，例如手機、筆記型電腦及可植入醫療裝置。薄膜電池提供對於例如形狀因子、循環壽命、功率能力及安全性有益的特性。在沉積製程（例如鋰沉積製程）中可以使用掩模裝置來沉積圖案化的層，例如薄膜電池的電極層。掩模裝置可能會被沉積製程中使用的沉積材料腐蝕。腐蝕會縮短掩模裝置的壽命，而且掩模裝置必須定期更換。另外，用於沉積製程的高溫會造成掩模裝置損壞。此外，沉積製程中使用的掩模裝置受制於成本考量。
鑑於以上所述，製造薄膜電池中的鋰沉積製程中使用的新掩模裝置、用於鋰沉積製程的設備、在鋰沉積製程中製造薄膜電池之電極的方法、以及克服至少一些所屬技術領域中的問題的薄膜電池是有益的。本揭示的目的是提供較不易被沉積材料腐蝕的掩模裝置。另外，本揭示的目的是降低掩模裝置的製造成本。
鑑於以上所述，提供了製造薄膜電池中的鋰沉積製程中使用的掩模裝置、用於鋰沉積製程的設備、在鋰沉積製程中製造薄膜電池之電極的方法、以及薄膜電池。從申請專利範圍、實施方式、及附圖，本揭示的其他態樣、效益、及特徵是顯而易見的。
依據本揭示的一個態樣，提供了一種製造薄膜電池中的鋰沉積製程中使用的掩模裝置。該掩模裝置包括由金屬或金屬合金製成的掩模部分、以及在該掩模部分中的一個或更多個開口，其中該一個或更多個開口設以允許沉積材料的顆粒穿過該掩模部分，而且其中該一個或更多個開口之每個開口的尺寸為至少0.5 cm2 。
依據本揭示的另一個態樣，提供了一種製造薄膜電池中的鋰沉積製程中使用的掩模裝置。該掩模裝置包括由金屬或金屬合金製成的掩模部分、以及在該掩模部分中的一個或更多個開口，其中該一個或更多個開口設以允許沉積材料的顆粒穿過該掩模部分，而且絕緣體被設置在該掩模部分。
依據本揭示的又另一個態樣，提供了一種設以用於鋰沉積製程的設備。該設備包括一個或更多個沉積源、以及一個或更多個依據本文所述實施例的掩模裝置。
依據本揭示的又進一步態樣，提供了一種在鋰沉積製程中用於製造薄膜電池之電極的方法，該方法包括以下步驟：相對於基材定位依據本文所述實施例的掩模裝置、以及穿過該掩模部分中的該一個或更多個開口在該基材上沉積鋰或鋰合金，以形成該薄膜電池之該電極。
依據本揭示的進一步態樣，提供了一種薄膜電池。該薄膜電池包括已使用本文所述實施例的方法沉積的電極。
實施例還針對用於執行所揭示方法的設備並包括用於進行每個描述的方法態樣的設備零件。這些方法的態樣可以藉由硬件元件的方式、由適當軟體程式化的電腦、由上述兩者之任意組合、或以任何其他的方式進行。此外，依據本揭示的實施例還針對操作所述設備的方法。該方法包括用於執行該設備的每個功能的方法態樣。
現在將詳細參照本揭示的各種實施例，其中的一個或更多個實例被圖示在圖式中。在圖式的以下描述中，相同的元件符號是指相同的元件。一般來說，僅針對個別實施例的差異進行說明。每個實例都是以解釋本揭示的方式提供，並且無意作為本揭示的限制。另外，被圖示或描述為一個實施例的一部分的特徵可被用在其他實施例上或與其他實施例結合使用，以產生又進一步的實施例。意圖使實施方式包括這樣的修改和變化。
在薄膜電池的大量生產過程中，可以在鋰沉積製程中使用掩模裝置沉積例如用於形成薄膜電池之陽極的圖案化電極層。掩模裝置可能會被沉積製程中使用的鋰腐蝕，而且掩模裝置的壽命會被縮短。另外，沉積製程中使用的掩模裝置受制於成本考量。
本揭示提供一種具有掩模部分的掩模裝置，該掩模部分是由金屬或金屬合金（例如不銹鋼）製成。該掩模裝置能夠承受鋰及/或沉積製程中可能使用的高溫。該掩模裝置是可重複使用的。另外，該掩模裝置可以使用降低的成本製造。此外，該金屬或金屬合金比例如陶瓷更不易損壞或破裂。該掩模裝置可被用於鋰沉積製程，例如用於沉積純鋰的製程及/或用於沉積鋰合金或鋰複合物的製程。作為實例，該鋰沉積製程可以是用於沉積Li、LiTi、或LiTiO的製程。
本文描述的實施例可被用於在大面積的基材上沉積，例如用於鋰電池製造或電致變色窗。作為實例，可以使用該掩模裝置在每個大面積的基材上形成多個薄膜電池，用於製造例如電極，該電極例如陽極。依據一些實施例，大面積的基材可以是對應於約0.67 m²基材的GEN 4.5（0.73 x 0.92 m）、對應於約1.4 m²基材的GEN 5（1.1 m x 1.3 m）、對應於約4.29 m²基材的GEN 7.5（1.95 m x 2.2 m）、對應於約5.7 m²基材的GEN 8.5（2.2 m x 2.5 m）、或甚至對應於約8.7 m²基材的GEN 10（2.85 m × 3.05 m）。可以類似地實現甚至更大的世代，例如GEN 11和GEN 12及相應的基材面積。
依據一些實施方式，該掩模裝置設以與子載具一起使用。作為實例，可以使用以子載具（例如Din A5、A4、或A3）安裝於大載具（例如使用Gen 4.5的沉積窗）上的基材陣列。
本文中使用的術語「基材」應當特別包含不可撓基材，例如玻璃板和金屬板。然而，本揭示並不限於此，並且術語「基材」也可以包含撓性基材，例如網或箔。
雖然參照薄膜電池的製造來描述本掩模裝置的實施例，但應當理解的是，該掩模裝置可被用於其他的鋰沉積製程，例如在電致變色窗的製造中。
第1圖圖示依據本文描述的實施例在製造薄膜電池中的鋰沉積製程中使用的掩模裝置100之示意圖。第1圖的上部圖示掩模裝置100的平面圖，而第1圖的下部圖示掩模裝置100沿著線I-I的剖面側視圖。掩模裝置100設以在鋰沉積製程期間掩蔽基材（未圖示）。
掩模裝置100包括由金屬或金屬合金製成的掩模部分110、及在掩模部分110中的一個或更多個開口120。一個或更多個開口120設以允許沉積材料的顆粒穿過掩模部分110。一個或更多個開口120的每個開口的尺寸為至少0.5 cm2 。具有由金屬或金屬合金製成的掩模部分110的掩模裝置100可以承受沉積製程中使用的鋰而且是可重複使用的。另外，掩模裝置100可以使用降低的成本製造。此外，與例如陶瓷掩模相比時，由金屬或金屬合金製成的掩模部分110較不易損壞或破裂。
第1圖圖示的一個或更多個開口120具有矩形的形狀。然而，本揭示不限於此。一個或更多個開口120可以具有任何其他的形狀，例如規則或不規則的。一個或更多個開口120的形狀對應於將被沉積在基材上或基材上方的薄膜電池電極之形狀。一個或更多個開口120沿著掩模部分110的厚度方向延伸穿過掩模部分110。一個或更多個開口120也可被稱為「通孔」或「孔」。
依據可與本文所述其他實施例組合的一些實施例，一個或更多個開口120的每個開口的尺寸是在0.5 cm2 至50 cm2 的範圍中，具體是在0.5 cm2 至25 cm2 的範圍中，更具體是在0.5 cm2 至10 cm2 的範圍中。開口的尺寸是由開口的周邊或邊界界定。作為實例，第1圖中矩形開口的尺寸是由開口的第一橫向長度122和第二橫向長度124界定的。在一些實施方式中，一個或更多個開口120的每個開口的尺寸為約1 cm2 （例如1 cm x 1 cm）或約4 cm2 （例如2 cm x 2 cm）。
依據一些實施方式，掩模部分110具有至少0.1 mm的厚度112，具體為至少0.5 mm，而且更具體為至少1 mm。作為實例，掩模部分110具有在介於約0.1 mm至約10 mm的範圍中的厚度112，具體是在介於約0.1 mm至約2 mm的範圍中，而且更具體是在介於約0.5 mm至約1 mm的範圍中。作為實例，掩模部分110可以是掩模主體，例如剛性或不可撓的掩模主體。在一些實施例中，厚度112的選擇使得掩模部分110大體上是剛性或不可撓的。換句話說，厚度112的選擇使得掩模部分110與例如撓性片或網格相比時是不可撓的。大體上剛性或不可撓的掩模部分110可以改善掩模裝置的穩定性及/或結構完整性。
依據一些可與本文描述的其他實施例組合的實施例，掩模部分110的金屬或金屬合金係選自由以下所組成之群組：不銹鋼、鉬、鐵、鉻、鋁、及上述之任意組合。作為實例，該不銹鋼可以包括鐵和鉻。然而，本揭示不限於此，而且任何具有低的或甚至沒有被沉積材料（例如鋰）腐蝕的易感性的金屬或金屬合金都可被使用。
依據一些可與本文描述的其他實施例組合的實施例，掩模裝置可以是可連接到基材載具。作為實例，該基材載具可以是在沉積製程期間設以支撐基材的框架或板材。掩模裝置可被安裝於載具以在沉積製程期間掩蔽基材。掩模裝置可以被使用螺釘、夾鉗、諸如磁性夾鉗的磁性工具、靜電工具、及上述之任意組合中之至少一者安裝於載具。
第2圖圖示依據本文所述實施例的薄膜電池200之示意圖。該薄膜電池可被用於許多應用，例如手機、筆記型電腦、及可植入醫療裝置。
薄膜電池200包括已依據本文描述的實施例使用掩模裝置沉積的電極。該電極可以例如是薄膜電池200的陽極260。在一些實施方式中，該掩模裝置設以形成複數個薄膜電池的電極。該掩模裝置可以具有複數個開口，其中例如該複數個開口中的每個開口可以對應於該複數個薄膜電池中的一個薄膜電池的個別電極。作為實例，可以使用用於形成薄膜電池的陽極的掩模裝置在大面積基材上形成複數個薄膜電池。
第2圖圖示基材210，基材210可以例如是玻璃、陶瓷、金屬、矽、雲母、剛性材料、撓性材料、塑膠、聚合物、或上述材料之任意組合。陽極集電器（ACC）220和陰極集電器（CCC）230被沉積在基材210上面或上方。包括例如LiCoO2 的陰極240被沉積在陰極集電器230上方。包括例如LiPON的電解質250至少被沉積在陰極240的上方。陽極260（例如純鋰或鋰合金）被使用依據本文所述實施例的掩模裝置沉積。陽極260可以使用例如蒸發製程或濺射製程形成。作為實例，濺射製程可以使用DC濺射或脈衝DC濺射進行。可以沉積包裝層270來保護薄膜電池200的結構。
應當理解的是，當提及術語「上方」（即一個層在另一層上方）時，應當理解的是，從基材開始，第一層被沉積在基材上方，而且在第一層之後沉積的其他層從而在第一層上方並在基材上方。換句話說，術語「上方」被用來界定層、層堆疊、及/或膜的順序，其中起點是基材。這與層堆疊是否被顛倒描繪無關。
依據一些可與本文描述的其他實施例組合的實施例，使用本揭示的掩模裝置沉積的電極（例如陽極260）可以由（純）鋰或鋰合金製成。作為實例，鋰合金可以包括鋰和至少一種選自由錫、諸如矽的半導體、及上述之任意組合所組成之群組的材料。作為實例，Li、LiTi或LiTiO可在鋰沉積製程中進行沉積。電極（例如陽極260）可以具有在0.1至50微米的範圍中、具體是在1至10微米的範圍中的厚度，而且更具體可以具有約6微米的厚度。
第3A圖圖示依據本文描述的實施例在製造薄膜電池中的鋰沉積製程中使用的另一個掩模裝置300之示意性剖視圖。箭頭表示由沉積源（未圖示）提供的沉積材料。沉積材料（例如鋰或鋰合金）穿過掩模裝置300並被沉積在基材210上，以形成陽極，例如薄膜電池的電極。
掩模裝置包括由金屬或金屬合金製成的掩模部分110、在掩模部分110中的一個或更多個開口120、及被設置在掩模部分110的絕緣體310，其中一個或更多個開口120設以允許沉積材料的顆粒穿過掩模部分110。絕緣體310被設置在掩模部分110與基材210之間。
絕緣體310在製造製程期間減少或甚至避免例如薄膜電池或薄膜電池的電極之間的電短路。絕緣體310可以被理解為電絕緣材料。在一些實施方式中，絕緣體310包括陶瓷材料和聚四氟乙烯（鐵氟龍）中之至少一者。作為實例，絕緣體310可以是陶瓷絕緣體。
依據一些可與本文描述的其他實施例組合的實施例，掩模部分110具有第一側114和第二側116。第一側114設以在鋰沉積製程期間面對基材210，並且第二側116設以在鋰沉積製程期間面對沉積源（未圖示）。絕緣體310至少被設置在掩模部分110的第一側114。第一側114可以是掩模部分110的第一表面或第一表面區域，並且第二側116可以是掩模部分110的第二表面或第二表面區域。
在第3A圖的實例中，依據一些實施例，絕緣體310只被設置在掩模部分110的第一側114，而不被設置在掩模部分110的第二側116。絕緣體310可以覆蓋掩模部分110的第一側114。作為實例，絕緣體310可以覆蓋第一側114（或第一表面或第一表面區域）的至少50％、具體為第一側114的至少90％、而且更具體為第一側114的100％。
在一些實施方式中，絕緣體310具有對應於掩模部分110中的一個或更多個開口120的一個或更多個絕緣體開口320。作為實例，一個或更多個絕緣體開口312可以具有的形狀及/或尺寸大體上對應於掩模部分110中的一個或更多個開口120的形狀及/或尺寸。在一些實施方式中，一個或更多個絕緣體開口320的每個絕緣體開口具有的尺寸大體上等於掩模部分110中的一個或更多個開口120的尺寸。術語「大體上」應包括其中絕緣體開口320與掩模部分110中的開口之尺寸不完全相等（例如由於製造公差）的實施例。公差可以例如在開口的尺寸加/減10％的範圍中。仍然，開口被視為具有大體上相同的尺寸。在一些實施例中，絕緣體310不會延伸到掩模部分110的一個或更多個開口120中。
在其他實施例中，一個或更多個絕緣體開口320的至少一個（而且具體為每個）絕緣體開口可以具有比在掩模部分110中的一個或更多個開口120的尺寸更大的尺寸。作為實例，絕緣體310沒有被設置在掩模部分110中的一個或更多個開口120附近的第一側114（或第一表面或第一表面區域）部分。絕緣體310不覆蓋掩模部分110中的一個或更多個開口120附近的第一側114部分。在仍其他的實施例中，一個或更多個絕緣體開口320的至少一個（而且具體為每個）絕緣體開口具有的尺寸比在掩模部分110中的一個或更多個開口120的尺寸更小。
依據一些可與本文描述的其他實施例組合的實施例，絕緣體310被與掩模部分110分開設置。作為實例，絕緣體310與掩模部分110可以是分開的實體。絕緣體310與掩模部分110可被使用例如黏著劑及/或機械工具（例如夾鉗和螺釘中之至少一者）固定於彼此。將絕緣體310和掩模部分110設置為分開的實體允許簡化掩模裝置的製造。另外，絕緣體310和掩模部分110可以被個別更換（例如在損壞的情況下）並降低維護成本。在一些實施方式中，絕緣體310與掩模部分110可以彼此接觸。直接接觸可以改善絕緣體310免於沉積材料污染的保護。在其他實施方式中，絕緣體310與掩模部分110可以被定位在彼此相距一個距離，使得它們不直接接觸。絕緣體310與掩模部分110可被個別定位及/或更換，以便利掩模裝置的處理。
依據一些可與本文描述的其他實施例組合的實施例，絕緣體310包括一個或更多個絕緣體單元（未圖示）（或由一個或更多個絕緣體單元所組成），例如兩個或更多個絕緣體單元。兩個或更多個絕緣體單元可以被疊置在彼此的頂部上，且掩模部分被設置在堆疊的頂部上。在一些實施方式中，一個或更多個絕緣體單元可以是一個或更多個其中設置有絕緣體開口的絕緣體板材。
可以將掩模部分110（例如不銹鋼掩模）放在絕緣體310的頂部上以保護絕緣體310。作為實例，絕緣體310可以是可能會被沉積材料（例如鋰）腐蝕的陶瓷掩模。可以將由金屬或金屬合金製成的掩模部分110放在陶瓷掩模的頂部上以保護陶瓷掩模，同時陶瓷掩模提供在製造製程期間避免薄膜電池之間電短路的絕緣性掩蔽材料。
依據一些可與本文描述的其他實施例組合的實施例，絕緣體310作為塗層被設置在掩模部分110上。作為實例，掩模部分110可以被至少部分塗佈聚四氟乙烯（鐵氟龍）以提供絕緣體310。當絕緣體310作為塗層被設置在掩模部分110上時，可以將掩模裝置製造成具有減小的厚度。
第3B圖圖示依據本文描述的實施例在製造薄膜電池中的鋰沉積製程中使用的另一個掩模裝置350之示意性剖視圖。掩模裝置350類似於第3A圖的實例中圖示的掩模裝置300，而且針對第3A圖給出的描述適用於第3B圖的實施例。
依據一些可與本文描述的其他實施例組合的實施例，在掩模部分360中的一個或更多個開口120可以具有傾斜或去角邊緣370。作為實例，一個或更多個開口120在掩模部分360之第二側的邊緣部分（即掩模部分360面向沉積源的側面）可以是傾斜的或去角的。傾斜或去角邊緣370可以相對於參考線372傾斜。在一些實施方式中，一個或更多個開口120的內側壁至少部分相對於參考線372傾斜，以提供傾斜或去角邊緣370。參考線372可以平行於掩模部分360的厚度方向和一個或更多個開口120的軸中之至少一者。在一些實施方式中，參考線372可以大體上垂直於基材210被塗佈的表面。換句話說，參考線372可以是垂直的。
在一些實施方式中，一個或更多個開口120在平行於參考線372的平面上的剖面可以至少部分是V形的。V形是由傾斜或去角邊緣370所提供。依據一些實施例，傾斜或去角邊緣370相對於參考線372的角375為至少10度，具體為至少30度，而且更具體為至少45度。角375可以小於90度。
在一些實施方式中，一個或更多個絕緣體開口320的每個絕緣體開口具有的尺寸大體上皆等於或大於一個或更多個開口120在掩模部分360面向絕緣體310的側邊的尺寸。作為實例，一個或更多個絕緣體開口320的每個絕緣體開口具有的尺寸皆大於一個或更多個開口120在掩模部分360面向絕緣體310的側邊的尺寸。掩模部分360可以與絕緣體開口320至少部分重疊，同時掩模部分360中的一個或更多個開口120具有上述的傾斜或去角邊緣370。
傾斜或去角邊緣370可以減少或甚至避免由掩模部分360及/或絕緣體310中的開口之內側壁所引起的遮蔽效果。被沉積在基材210上的材料之厚度均勻性可以得到改善。
第3C圖圖示依據本文描述的實施例在製造薄膜電池中的鋰沉積製程中使用的另一個掩模裝置380之示意性剖視圖。掩模裝置380類似於第3B圖的實例中圖示的掩模裝置350，而且針對第3B圖給出的描述適用於第3C圖的實施例。
在第3C圖的實例中，絕緣體390的一個或更多個絕緣體開口320具有傾斜或去角邊緣382。作為實例，一個或更多個絕緣體開口320面向遠離基材210的邊緣部分可以是傾斜的或去角的。傾斜或去角邊緣382可以相對於參考線372傾斜。在一些實施方式中，一個或更多個絕緣體開口320的內側壁至少部分相對於參考線372傾斜，以提供傾斜或去角邊緣382。參考線372可以平行於絕緣體390的厚度方向和一個或更多個絕緣體開口320的軸中之至少一者。
在一些實施方式中，一個或更多個絕緣體開口320的內側壁具有傾斜部分（傾斜或去角邊緣382）和非傾斜部分387。非傾斜部分387可以被設置在絕緣體390面向基材210的一側。在絕緣體390的厚度方向上，非傾斜部分387可以小於1 mm，具體為小於0.5 mm。
依據一些實施例，在掩模部分360中的一個或更多個開口120之內側壁至少部分相對於參考線372傾斜，如關於第3B圖描述的，而且絕緣體390的一個或更多個絕緣體開口320具有傾斜或去角邊緣382。在掩模部分360中的一個或更多個開口120和一個或更多個絕緣體開口320在平行於參考線372的平面中具有的組合剖面可以至少部分是V形的。V形相對於參考線372的角375為至少10度，具體為至少30度，而且更具體為至少45度。角375可以小於90度。
第4圖圖示依據本文描述的進一步實施例在製造薄膜電池中的鋰沉積製程中使用的又另一個掩模裝置400之示意性剖視圖。掩模部分410作為塗層被設置在絕緣體310上。該塗層允許改善絕緣體310免於沉積材料污染的保護。另外，掩模裝置可以被製造成具有減小的厚度。
依據一些實施方式，掩模部分110或塗層具有在介於約10微米至約0.1 mm之間的範圍中的厚度112，具體是在介於約25微米至約0.1 mm之間的範圍中，而且更具體是在介於約50微米至約0.1 mm之間的範圍中。厚度112可以是例如約50微米。
依據一些可與本文描述的其他實施例組合的實施例，絕緣體310具有第一絕緣體側314和第二絕緣體側316。第一絕緣體側314設以在鋰沉積製程期間面對基材（未圖示），而第二絕緣體側316設以在鋰沉積製程期間面對沉積源（未圖示）。形成掩模部分410的塗層至少被設置在絕緣體310的第二絕緣體側316。
作為實例，該塗層僅被設置在第二絕緣體側316，而不被設置在第一絕緣體側314。該塗層可以至少部分覆蓋第二絕緣體側316。作為實例，該塗層可以覆蓋至少90％的第二絕緣體側316，而且更具體為100％的第二絕緣體側316。
在一些實施方式中，絕緣體310具有一個或更多個絕緣體開口320。一個或更多個絕緣體開口320可以具有界定一個或更多個絕緣體開口320的側壁315。由該塗層提供的掩模部分410可以至少部分延伸到一個或更多個絕緣體開口320中。作為實例，側壁315可以被至少部分地、具體為完全地覆蓋塗層。在一些實施方式中，塗層延伸進入一個或更多個絕緣體開口320至少10％、具體為至少50％、而且更具體為超過100％的絕緣體310厚度。延伸進入一個或更多個絕緣體開口320的金屬或金屬合金塗層可以改善絕緣體310免於沉積材料污染的保護。作為實例，陶瓷掩模（絕緣體310）的腐蝕可以被減少或甚至避免。
依據一些實施例，一個或更多個絕緣體開口320的每個絕緣體開口具有的尺寸（用元件符號324表示）皆大於在掩模部分410中的一個或更多個開口420的尺寸（用元件符號424表示）。作為實例，當塗層（掩模部分410）延伸到一個或更多個絕緣體開口320中時，一個或更多個絕緣體開口320的尺寸可以大於在掩模部分410中的一個或更多個開口420的尺寸。
第5圖圖示依據本文描述的實施例在鋰沉積製程中用於製造薄膜電池之電極的方法500之流程圖。該電極可以是陽極。
方法500包括依據本文描述的實施例在方塊510中相對於基材定位掩模裝置，以及在方塊520中穿過掩模部分中的一個或更多個開口在基材上沉積鋰或鋰合金，以形成薄膜電池的電極。該基材可以是大面積基材，而且可以同時形成複數個薄膜電池的複數個電極。
在一些實施方式中，鋰沉積製程係使用濺射或熱蒸發進行。作為實例，濺射製程可以使用DC濺射或脈衝DC濺射進行。
依據本文描述的實施例，用於在鋰沉積製程中製造薄膜電池之電極的方法可以藉由電腦程式、軟體、電腦軟體產品及相互關聯的控制器來進行，該等控制器可以具有CPU、記憶體、使用者介面、以及與用於處理大面積基材的設備之相應元件連通的輸入和輸出工具。
第6圖圖示設備600之示意圖，設備600具有製造薄膜電池中的鋰沉積製程中使用的掩模裝置620。掩模裝置620可以依據本文描述的實施例設置。
依據本揭示的態樣，設備600包括一個或更多個沉積源610、以及依據本文所述實施例的一個或更多個掩模裝置620。掩模裝置620被定位在基材210與一個或更多個沉積源610之間。由一個或更多個沉積源610提供的沉積材料（例如鋰）穿過掩模部分中的一個或更多個開口並被沉積在基材210上，以在基材210上形成圖案化層。設備600可被設置用於濺射沉積，諸如例如反應濺射沉積。可以使用其他的沉積技術，諸如例如熱蒸發。
可以使用DC濺射在基材210（例如大面積基材）上沉積純鋰或鋰合金。在濺射過程中，藉由在靶611與電極之間提供電位來對沉積源610的靶611的暴露表面驅出離子。撞擊在靶611上的離子逐出靶611的原子，然後使該等原子沉積在基材210上。靶可以是金屬靶，而且具體可以是鋰靶。製程可以在處理氛圍中進行。依據一些實施例，該處理氛圍可以包括一種或更多種處理氣體，該處理氣體係選自由諸如氬的惰性氣體和諸如氧、氮、氫、及氨（NH3 ）的反應氣體、臭氧（O3）、活性氣體、以及上述氣體之任意組合所組成之群組。
例示性地圖示出用於在其中沉積層的真空腔室602。也可以將真空腔室602稱為「處理室」。如第6圖所示，可以將另外的真空腔室603設置成相鄰於真空腔室602。可以藉由閥來將真空腔室602與相鄰的、另外的真空腔室603分隔，該閥具有閥殼體604和閥單元605。將上面帶有基材210和可選的掩模裝置620的載具630***真空腔室602之後，如箭頭1所指示，可以將閥單元605關閉。載具630可以是在沉積製程期間設以支撐基材210的框架或板材。可以將掩模裝置620安裝於載具630以在沉積製程期間掩蔽基材210。可以使用螺釘、夾鉗、及諸如磁性夾鉗的磁性工具中之至少一者將掩模裝置620安裝於載具630。在其他實施例中，可以將掩模裝置620安裝在真空腔室602中。換句話說，可以將掩模裝置620與載具630分開設置。
可以藉由產生技術性真空（例如使用連接到真空腔室的真空泵）、及/或藉由在真空腔室602中的沉積區域中***處理氣體來個別地控制真空腔室中的氛圍。在真空腔室602內設置滾輪640，以輸送上面具有基材210的載具630進出真空腔室602。
為了簡化起見，將沉積源610圖示為被設置在一個真空腔室602中。用於沉積例如薄膜電池的不同層的沉積源可以被設置在不同的真空腔室中，例如與真空腔室602相鄰的、另外的真空腔室603。藉由在不同的真空腔室中設置沉積源或沉積源610的群組，可以在每個沉積區域中提供具有適當處理氣體的氛圍及/或適當程度的技術性真空。作為實例，可以設置複數個具有沉積源的真空腔室，以形成薄膜電池的各個層，如參照第2圖所述。雖然第6圖的實例中圖示出兩個沉積源，但仍可以設置任何適當數量的沉積源。作為實例，可以在真空腔室602中設置兩個或更多個沉積源的陣列。該陣列可以包括三個或更多個、六個或更多個、10個或更多個、或甚至12個或更多個沉積源。
一個或更多個沉積源610可以例如是可旋轉陰極，該可旋轉陰極具有將被沉積在基材210上的材料的靶611。陰極可以是其中具有磁控管的可旋轉陰極。可以進行磁控濺鍍用於在基材210上沉積鋰或鋰合金，以形成例如薄膜電池的電極。將沉積源610與在濺射過程中收集電子的陽極612一起連接到直流電源614。依據可與本文描述的其他實施例結合的又進一步實施例，一個或更多個陰極中的至少一個陰極可以具有其相應的個別直流電源。
本文中使用的「磁控濺鍍」是指使用磁鐵組件（即能夠產生磁場的單元）進行的濺射。這種磁鐵組件可以由永久磁鐵組成。這個永久磁鐵可以被設置在可旋轉靶內，或被以使得自由電子被截留在可旋轉靶表面下方產生的生成磁場內的方式耦接到平面靶。還可以將這樣的磁鐵組件設置成耦接到平面陰極。
依據一些實施例，基材210在沉積材料的沉積過程中是靜態或動態的。依據本文描述的實施例，可以提供靜態沉積製程，例如用於薄膜電池的處理。應當指出的是，與動態沉積製程不同的「靜態沉積製程」並不排除具有通常知識之人士可以理解的任何基材移動。靜態沉積製程可以包括例如以下中之至少一者：在沉積過程中的靜止基材位置；在沉積過程中的振盪基材位置；在沉積過程中基本上固定的平均基材位置；在沉積過程中的抖動基材位置；在沉積過程中的擺動基材位置；陰極被設置在一個真空腔室中的沉積製程，即預定的陰極組被設置在真空腔室中；其中真空腔室相對於相鄰腔室具有密閉氛圍的基材位置，例如在層的沉積過程中藉由關閉閥單元來將真空腔室與相鄰腔室分隔；或上述之組合。靜態沉積製程可以被理解為具有靜止位置的沉積製程、具有基本上靜止位置的沉積製程、或具有局部的基材靜止位置的沉積製程。有鑑於此，仍然可以將其中在沉積過程中基材位置在某些情況下可以不是完全沒有任何移動的靜態沉積製程與動態沉積製程區別。
本揭示提供一種具有由金屬或金屬合金（例如不銹鋼）製成的掩模部分的掩模裝置。該掩模裝置可以承受鋰及/或沉積製程中可能使用的高溫。該掩模裝置是可重複使用的。另外，該掩模裝置可以使用降低的成本製造。此外，金屬或金屬合金比例如陶瓷更不易損壞或破裂。
雖然前述是針對本揭示的實施例，但仍可以在不偏離本揭示的基本範圍下設計出本揭示的其他和進一步實施例，而且本揭示的範圍是由隨後的申請專利範圍決定。
1‧‧‧箭頭
100‧‧‧掩模裝置
110‧‧‧掩模部分
112‧‧‧厚度
114‧‧‧第一側
116‧‧‧第二側
120‧‧‧開口
122‧‧‧第一橫向長度
124‧‧‧第二橫向長度
200‧‧‧薄膜電池
210‧‧‧基材
220‧‧‧陽極集電器（ACC）
230‧‧‧陰極集電器（CCC）
240‧‧‧陰極
250‧‧‧電解質
260‧‧‧陽極
270‧‧‧包裝層
300‧‧‧掩模裝置
310‧‧‧絕緣體
314‧‧‧第一絕緣體側
315‧‧‧側壁
316‧‧‧第二絕緣體側
320‧‧‧絕緣體開口
324‧‧‧尺寸
350‧‧‧掩模裝置
360‧‧‧掩模部分
370‧‧‧傾斜或去角邊緣
372‧‧‧參考線
375‧‧‧角
380‧‧‧掩模裝置
382‧‧‧傾斜或去角邊緣
387‧‧‧非傾斜部分
390‧‧‧絕緣體
400‧‧‧掩模裝置
410‧‧‧掩模部分
420‧‧‧開口
424‧‧‧尺寸
500‧‧‧方法
510‧‧‧方塊
520‧‧‧方塊
600‧‧‧設備
602‧‧‧真空腔室
603‧‧‧另外的真空腔室
604‧‧‧閥殼體
605‧‧‧閥單元
610‧‧‧沉積源
611‧‧‧靶
612‧‧‧陽極
614‧‧‧直流電源
620‧‧‧掩模裝置
630‧‧‧載具
640‧‧‧滾輪
為詳細瞭解上述本揭示之特徵，可參照實施例來對以上簡要概述的本揭示作更具體的描述。附圖與本揭示的實施例有關並被描述於以下：
第1圖圖示依據本文所述的實施例在薄膜電池的製造過程中用於鋰沉積製程的掩模裝置之示意圖；
第2圖圖示依據本文所述實施例的薄膜電池之示意圖；
第3A、3B及3C圖圖示依據本文所述的實施例在薄膜電池的製造過程中用於鋰沉積製程的另一掩模裝置之示意性剖視圖；
第4圖圖示依據本文所述的另一實施例在薄膜電池的製造過程中用於鋰沉積製程的又另一個掩模裝置之示意性剖視圖；
第5圖圖示依據本文所述的實施例在鋰沉積製程中用於製造薄膜電池之電極的方法之流程圖；以及
第6圖圖示依據本文所述的實施例具有在薄膜電池的製造過程中用於鋰沉積製程的掩模裝置的沉積設備之示意圖。
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100‧‧‧掩模裝置
110‧‧‧掩模部分
112‧‧‧厚度
120‧‧‧開口
122‧‧‧第一橫向長度
124‧‧‧第二橫向長度

Claims (19)

  1. 一種製造薄膜電池中的一鋰沉積製程中使用的掩模裝置，包含： 由一金屬或一金屬合金製成的一掩模部分；以及在該掩模部分中的一個或更多個開口，其中該一個或更多個開口設以允許一沉積材料的顆粒穿過該掩模部分，而且其中該一個或更多個開口之每個開口的尺寸為至少0.5 cm2 。
  2. 如請求項1所述之掩模裝置，其中該一個或更多個開口之每個開口的尺寸在0.5 cm2 至50 cm2 的範圍中。
  3. 如請求項1所述之掩模裝置，其中該掩模裝置設以形成複數個薄膜電池之電極。
  4. 如請求項2所述之掩模裝置，其中該掩模裝置設以形成複數個薄膜電池之電極。
  5. 如請求項1所述之掩模裝置，進一步包括被設置在該掩模部分的一絕緣體。
  6. 如請求項2至4中任一項所述之掩模裝置，進一步包括被設置在該掩模部分的一絕緣體。
  7. 如請求項5所述之掩模裝置，其中該絕緣體包括陶瓷材料和聚四氟乙烯中之至少一者。
  8. 如請求項5所述之掩模裝置，其中該掩模部分具有一第一側和一第二側，其中該第一側在該鋰沉積製程期間設以面對一基材，其中該第二側在該鋰沉積製程期間設以面對一沉積源，而且其中該絕緣體至少被設置在該掩模部分之該第一側。
  9. 如請求項5所述之掩模裝置，其中該絕緣體具有一個或更多個絕緣體開口，該一個或更多個絕緣體開口對應該掩模部分中的該一個或更多個開口。
  10. 如請求項8所述之掩模裝置，其中該絕緣體具有一個或更多個絕緣體開口，該一個或更多個絕緣體開口對應該掩模部分中的該一個或更多個開口。
  11. 如請求項9所述之掩模裝置，其中該一個或更多個絕緣體開口的每個開口具有的尺寸等於或大於該掩模部分中的該一個或更多個開口的尺寸。
  12. 如請求項10所述之掩模裝置，其中該一個或更多個絕緣體開口的每個開口具有的尺寸等於或大於該掩模部分中的該一個或更多個開口的尺寸。
  13. 如請求項5及7至12中任一項所述之掩模裝置，其中該掩模部分和該絕緣體被作為單獨的實體設置。
  14. 如請求項5及7至12中任一項所述之掩模裝置，其中該掩模部分被作為塗層設置在該絕緣體上。
  15. 如請求項1所述之掩模裝置，其中該掩模部分之該金屬或金屬合金係選自由以下所組成之群組：不銹鋼、鉬、鋁、鐵、鉻、及上述之任意組合。
  16. 一種設以用於一鋰沉積製程的設備，包含： 一個或更多個沉積源，以及 一個或更多個如請求項1至5中任一項所述之掩模裝置。
  17. 一種在一鋰沉積製程中用於製造薄膜電池之電極的方法，包含以下步驟： 相對於一基材定位如請求項1至5中任一項所述之掩模裝置；以及 穿過該掩模部分中的該一個或更多個開口在該基材上沉積鋰或一鋰合金，以形成該薄膜電池之該電極。
  18. 如請求項17所述之方法，其中該鋰沉積製程係使用濺射或熱蒸發進行。
  19. 一種薄膜電池，包括使用如請求項17所述之方法製造的電極。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10276411B2 (en) 2017-08-18 2019-04-30 Applied Materials, Inc. High pressure and high temperature anneal chamber
US11028480B2 (en) 2018-03-19 2021-06-08 Applied Materials, Inc. Methods of protecting metallic components against corrosion using chromium-containing thin films
WO2019209401A1 (en) 2018-04-27 2019-10-31 Applied Materials, Inc. Protection of components from corrosion
KR102520811B1 (ko) * 2018-07-09 2023-04-12 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 증착 마스크의 양부 판정 방법, 증착 마스크의 제조 방법, 증착 마스크 장치의 제조 방법, 증착 마스크의 선정 방법 및 증착 마스크
US11009339B2 (en) 2018-08-23 2021-05-18 Applied Materials, Inc. Measurement of thickness of thermal barrier coatings using 3D imaging and surface subtraction methods for objects with complex geometries
CN111276749B (zh) * 2018-12-04 2021-01-26 有研工程技术研究院有限公司 一种射频磁控溅射法制备高性能全固态薄膜锂电池的方法
CN113795908A (zh) 2019-04-08 2021-12-14 应用材料公司 用于修改光刻胶轮廓和调整临界尺寸的方法
CN113677825B (zh) 2019-04-16 2023-10-24 应用材料公司 沟槽中薄膜沉积的方法
US11629402B2 (en) 2019-04-16 2023-04-18 Applied Materials, Inc. Atomic layer deposition on optical structures
EP3959356A4 (en) 2019-04-26 2023-01-18 Applied Materials, Inc. METHODS FOR PROTECTING AEROSPACE ELEMENTS AGAINST CORROSION AND OXIDATION
US11794382B2 (en) 2019-05-16 2023-10-24 Applied Materials, Inc. Methods for depositing anti-coking protective coatings on aerospace components
WO2020232222A1 (en) * 2019-05-16 2020-11-19 Dragonfly Energy Corp. Systems and methods for dry powder coating layers of an electrochemical cell
US11697879B2 (en) 2019-06-14 2023-07-11 Applied Materials, Inc. Methods for depositing sacrificial coatings on aerospace components
US11466364B2 (en) 2019-09-06 2022-10-11 Applied Materials, Inc. Methods for forming protective coatings containing crystallized aluminum oxide
US11519066B2 (en) 2020-05-21 2022-12-06 Applied Materials, Inc. Nitride protective coatings on aerospace components and methods for making the same
WO2022005696A1 (en) 2020-07-03 2022-01-06 Applied Materials, Inc. Methods for refurbishing aerospace components

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6982132B1 (en) * 1997-10-15 2006-01-03 Trustees Of Tufts College Rechargeable thin film battery and method for making the same
JP3933342B2 (ja) * 1999-04-05 2007-06-20 東洋アルミニウム株式会社 二次電池の集電体用金属箔および二次電池用集電体
US6558836B1 (en) * 2001-02-08 2003-05-06 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Structure of thin-film lithium microbatteries
KR100437768B1 (ko) * 2001-09-13 2004-06-30 엘지전자 주식회사 박막증착장치
US20050079418A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-14 3M Innovative Properties Company In-line deposition processes for thin film battery fabrication
JP2007103130A (ja) * 2005-10-03 2007-04-19 Geomatec Co Ltd 薄膜固体二次電池および薄膜固体二次電池の製造方法
US20110180317A1 (en) * 2009-09-11 2011-07-28 Eiji Takahashi Electronic component package, method for producing the same and interposer
KR101131555B1 (ko) * 2009-10-22 2012-04-04 지에스나노텍 주식회사 박막 전지 제조용 패턴 마스크, 박막 전지 및 그 제조 방법
JP2012122084A (ja) * 2010-12-06 2012-06-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 薄型電池の製造方法
JP2012167303A (ja) * 2011-02-10 2012-09-06 Toyota Motor Corp 薄膜固体電池製造用スパッタ装置及び薄膜固体電池の製造方法
KR101260025B1 (ko) * 2011-06-30 2013-05-09 지에스나노텍 주식회사 박막전지용 양극 형성 방법 및 그 방법으로 제조된 박막전지
US8927068B2 (en) * 2011-07-12 2015-01-06 Applied Materials, Inc. Methods to fabricate variations in porosity of lithium ion battery electrode films
JP5980603B2 (ja) * 2012-07-17 2016-08-31 株式会社アルバック 誘電体膜の形成方法、薄膜二次電池の製造方法、誘電体膜の形成装置、および、薄膜二次電池の製造装置

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