襯底預(yù)處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種襯底預(yù)處理設(shè)備，包括襯底預(yù)處理室和自動(dòng)控制系統(tǒng)。在本發(fā)明提供的襯底預(yù)處理設(shè)備中，真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊等各模塊通過收集襯底預(yù)處理室內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)信號(hào)，并將各項(xiàng)參數(shù)信號(hào)發(fā)送給控制總機(jī)，所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的各項(xiàng)參數(shù)對(duì)收到的各項(xiàng)參數(shù)信號(hào)進(jìn)行處理得到反饋信號(hào)，并將該反饋信號(hào)反饋給相應(yīng)的控制模塊，相應(yīng)的控制模塊再根據(jù)相應(yīng)的反饋信號(hào)對(duì)相應(yīng)的部件，如抽真空設(shè)備、進(jìn)氣裝置、襯底平臺(tái)等進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)襯底預(yù)處理的自動(dòng)控制，不僅節(jié)省了大量人力，更重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)襯底預(yù)處理過程的有效監(jiān)測(cè)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)襯底預(yù)處理精度、品質(zhì)和速度的提高。
【專利說明】襯底預(yù)處理設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于真空蒸鍍【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種襯底預(yù)處理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在過去十年里，有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)太陽能電池和有機(jī)薄膜晶體管等有機(jī)光電器件得到了學(xué)術(shù)界與企業(yè)界的廣泛關(guān)注。經(jīng)過科研人員的不斷努力，有機(jī)光電器件的相關(guān)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，有機(jī)光電器件產(chǎn)業(yè)正在迅速形成并不斷成熟和壯大。同時(shí)，國際國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高性能、高品質(zhì)有機(jī)光電器件的需求正在與日俱增。令人欣慰的是，我國在有機(jī)光電器件領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究非常扎實(shí)，材料合成與器件設(shè)計(jì)的理念與國際一流水平基本同步，甚至在某些具體方面具有一定的優(yōu)勢(shì)?？上У氖?，國內(nèi)的相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目一直沒有給予器件制備工藝足夠的重視，從而導(dǎo)致我國的有機(jī)光電器件制造裝備研發(fā)進(jìn)展緩慢，其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和能力與我國龐大的有機(jī)光電器件產(chǎn)業(yè)不匹配，無法滿足這一新興產(chǎn)業(yè)對(duì)制造裝備的需求。因而，我國有機(jī)光電器件的研發(fā)與推廣長(zhǎng)期依賴從國外進(jìn)口相關(guān)制造裝備，這一困局嚴(yán)重制約了我國有機(jī)光電器件產(chǎn)業(yè)全面均衡發(fā)展。
[0003]長(zhǎng)期以來，困擾我國有機(jī)光電器件制造裝備產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)與發(fā)展的一個(gè)重要問題是欠缺襯底預(yù)處理設(shè)備及相關(guān)工藝技術(shù)。沒有精密的、可靠的襯底預(yù)處理設(shè)備與工藝技術(shù)作保障，就無法獲得高品質(zhì)、高性能的有機(jī)光電器件。通常，襯底預(yù)處理是通過在真空氛圍下對(duì)襯底進(jìn)行等離子轟擊或紫外臭氧處理來提高襯底表面的清潔度和平整度，甚至提高襯底的表面功函數(shù)和活性。近年來，歐美日韓等國家都在積極研發(fā)有機(jī)光電器件制造裝備，其中美國科特萊斯科公司、德國布勞恩公司、日本索尼/松下公司、韓國三星公司都已經(jīng)推出自主設(shè)計(jì)的適用于產(chǎn)業(yè)化的襯底預(yù)處理設(shè)備，并且普遍已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。目前，國產(chǎn)的襯底預(yù)處理設(shè)備缺少對(duì)襯底預(yù)處理過程的有效監(jiān)測(cè)與自動(dòng)控制，在具體的操作過程中需要依賴技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)和感覺，從而造成襯底預(yù)處理進(jìn)程精度較低、損耗嚴(yán)重；同時(shí)，由于無法自動(dòng)控制襯底預(yù)處理進(jìn)程，導(dǎo)致不同批次器件的性能存在很大的差異。另外，由于缺少精密的對(duì)接與傳送技術(shù)，襯底預(yù)處理過程非常緩慢無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，滿足不了日益增長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)化需求。
[0004]綜上所述，如何提供一種襯底預(yù)處理設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)襯底預(yù)處理過程的有效監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在提高有機(jī)光電器件性能、品質(zhì)和制備速度的同時(shí)減少制造工藝對(duì)不同批次器件性能造成的偏差，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種襯底預(yù)處理設(shè)備，本發(fā)明提供的真空預(yù)處理設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制襯底的預(yù)處理過程，提高襯底預(yù)處理的精密度，從而提高有機(jī)光電器件的性倉泛。
[0006]本發(fā)明提供了一種襯底預(yù)處理設(shè)備，包括襯底預(yù)處理室和自動(dòng)控制系統(tǒng)；
[0007]所述襯底預(yù)處理室包括:[0008]腔體；
[0009]與所述腔體相通的抽真空設(shè)備；
[0010]與所述腔體相通的進(jìn)氣裝置；
[0011]相對(duì)設(shè)置在所述腔體內(nèi)的第一電極和第二電極；
[0012]與所述第一電極和第二電極相連通的穩(wěn)壓電源；
[0013]設(shè)置在所述第一電極和第二電極之間的襯底平臺(tái)；
[0014]與所述腔體相通、用于傳送襯底并使所述襯底與所述襯底平臺(tái)連接或分離的機(jī)械傳送交接系統(tǒng)，所述機(jī)械傳送交接系統(tǒng)與所述襯底平臺(tái)相連接；
[0015]所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括:控制總機(jī)，分別與所述控制總機(jī)相連的真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊；其中，
[0016]所述真空系統(tǒng)控制模塊用于采集所述腔體內(nèi)的真空度信號(hào)并將所述真空度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述真空度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制抽真空設(shè)備；
[0017]所述氣體流量控制模塊用于采集腔體內(nèi)的氧含量信號(hào)并將所述氧含量信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述氧含量信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制進(jìn)氣裝置；
[0018]所述電源控制模塊用于采集第一電極和第二電極之間的電壓信號(hào)并將所述電壓信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述電壓信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制穩(wěn)壓電源；
[0019]所述襯底平臺(tái)控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)并將所述高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)分別依據(jù)所述高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)各反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；
[0020]所述傳送交接模塊用于接收所述控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制機(jī)械傳送交接系統(tǒng)。
[0021]優(yōu)選的，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括與所述控制總機(jī)相連的運(yùn)行檢測(cè)模塊，所述運(yùn)行檢測(cè)模塊用于采集真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊的異常信號(hào)并將所述異常信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述異常信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并將所述反饋信號(hào)發(fā)送給相應(yīng)模塊。
[0022]優(yōu)選的，所述襯底預(yù)處理室內(nèi)還設(shè)置有烘烤照明燈；
[0023]所述自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括烘烤控制模塊，所述烘烤控制模塊用于接收所述控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制烘烤照明燈。
[0024]優(yōu)選的，所述抽真空設(shè)備包括:通過機(jī)械泵閥門與所述腔體相通的機(jī)械泵和通過分子泵閥門與所述抽真空閥門相通的分子泵；
[0025]所述真空系統(tǒng)控制模塊包括:分別與所述控制總機(jī)相連的真空計(jì)和抽真空控制模塊；
[0026]所述真空計(jì)用于采集所述腔體內(nèi)的真空度信號(hào)并將所述真空度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)；
[0027]所述抽真空控制模塊用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述真空度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制機(jī)械泵或分子泵。
[0028]優(yōu)選的，所述襯底平臺(tái)控制模塊包括分別與控制總機(jī)相連的高度控制模塊、位置控制模塊、溫度控制模塊和轉(zhuǎn)速控制模塊，所述高度控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的高度信號(hào)，并將所述高度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及接收所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的高度和所述高度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；所述位置控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的位置信號(hào)，并將所述位置信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及接收所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的位置和所述位置信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；所述溫度控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的溫度信號(hào)，并將所述溫度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及接收所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的溫度和所述溫度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；所述轉(zhuǎn)速控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及接收所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的轉(zhuǎn)速和所述轉(zhuǎn)速信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)。
[0029]優(yōu)選的，還包括與控制總機(jī)相連的工作模式切換模塊，所述工作模式切換模塊用于通過控制總機(jī)發(fā)送切換信號(hào)進(jìn)行手動(dòng)工作模式和全自動(dòng)工作模式的切換。
[0030]優(yōu)選的，所述襯底預(yù)處理室包括設(shè)置在進(jìn)氣裝置與腔體之間的管路上的閥門；
[0031]所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括與所述控制總機(jī)相連的閥門監(jiān)控模塊，所述閥門監(jiān)控模塊用于接收控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)并依據(jù)該控制信號(hào)控制閥門。
[0032]優(yōu)選的，所述氣體流量控制模塊包括分別與所述控制總機(jī)相連的氧含量探測(cè)器和氣體流量監(jiān)控模塊；
[0033]所述氧含量探測(cè)器用于采集所述腔體內(nèi)的氧含量信號(hào)并將所述氧含量信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)；
[0034]所述氣體流量監(jiān)控模塊用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述氧含量信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制進(jìn)氣裝置。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的襯底預(yù)處理設(shè)備，包括襯底預(yù)處理室和自動(dòng)控制系統(tǒng)；所述襯底預(yù)處理室包括:腔體；與所述腔體相通的抽真空設(shè)備；與所述腔體相通的進(jìn)氣裝置；相對(duì)設(shè)置在所述腔體內(nèi)的第一電極和第二電極；與所述第一電極和第二電極相連通的穩(wěn)壓電源；設(shè)置在所述第一電極和第二電極之間的襯底平臺(tái)；與所述腔體相通、用于傳送襯底并使所述襯底與所述襯底平臺(tái)連接或分離的機(jī)械傳送交接系統(tǒng)，所述機(jī)械傳送交接系統(tǒng)與所述襯底平臺(tái)相連接；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括:控制總機(jī)，分別與所述控制總機(jī)相連的真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊；其中，所述真空系統(tǒng)控制模塊用于采集所述腔體內(nèi)的真空度信號(hào)并將所述真空度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述真空度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制抽真空設(shè)備；所述氣體流量控制模塊用于采集腔體內(nèi)的氧含量信號(hào)并將所述氧含量信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述氧含量信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制進(jìn)氣裝置；所述電源控制模塊用于采集第一電極和第二電極之間的電壓信號(hào)并將所述電壓信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述電壓信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制穩(wěn)壓電源；所述襯底平臺(tái)控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)并將所述高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)分別依據(jù)所述高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)各反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；所述傳送交接模塊用于接收所述控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制機(jī)械傳送交接系統(tǒng)。
[0036]在本發(fā)明提供的襯底預(yù)處理設(shè)備中，真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊等各模塊通過收集襯底預(yù)處理室內(nèi)真空度、氧含量、電壓、襯底平臺(tái)位置、襯底平臺(tái)高度、襯底平臺(tái)溫度和襯底平臺(tái)轉(zhuǎn)速等各項(xiàng)參數(shù)信號(hào)，并將各項(xiàng)參數(shù)信號(hào)發(fā)送給控制總機(jī)，所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的各項(xiàng)參數(shù)對(duì)收到的各項(xiàng)參數(shù)信號(hào)進(jìn)行處理得到反饋信號(hào)，并將該反饋信號(hào)反饋給相應(yīng)的控制模塊，相應(yīng)的控制模塊再根據(jù)相應(yīng)的反饋信號(hào)對(duì)相應(yīng)的部件，如抽真空設(shè)備、進(jìn)氣裝置、襯底平臺(tái)等進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)襯底預(yù)處理的自動(dòng)控制，不僅節(jié)省了大量人力，更重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)襯底預(yù)處理過程的有效監(jiān)測(cè)。同時(shí)，本發(fā)明提供的襯底預(yù)處理設(shè)備中，各控制模塊與控制總機(jī)相互作用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)襯底預(yù)處理過程中真空度、氧含量、襯底溫度等參數(shù)的精密監(jiān)測(cè)和控制，在提聞襯底預(yù)處理質(zhì)量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)襯底預(yù)處理的精度和速度的提聞，從而提聞?dòng)袡C(jī)光電器件的性能，減少不同批次器件的性能偏差。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的襯底預(yù)處理室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的有機(jī)材料真空蒸鍍?cè)O(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]本發(fā)明提供了一種襯底預(yù)處理設(shè)備，包括襯底預(yù)處理室和自動(dòng)控制系統(tǒng)；
[0040]所述襯底預(yù)處理室包括:
[0041]腔體；
[0042]與所述腔體相通的抽真空設(shè)備；
[0043]與所述腔體相通的進(jìn)氣裝置；
[0044]相對(duì)設(shè)置在所述腔體內(nèi)的第一電極和第二電極；
[0045]與所述第一電極和第二電極相連通的穩(wěn)壓電源；
[0046]設(shè)置在所述第一電極和第二電極之間的襯底平臺(tái)；
[0047]與所述腔體相通、用于傳送襯底并使所述襯底與所述襯底平臺(tái)連接或分離的機(jī)械傳送交接系統(tǒng)，所述機(jī)械傳送交接系統(tǒng)與所述襯底平臺(tái)相連接；
[0048]所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括:控制總機(jī)，分別與所述控制總機(jī)相連的真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊；其中，
[0049]所述真空系統(tǒng)控制模塊用于采集所述腔體內(nèi)的真空度信號(hào)并將所述真空度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述真空度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制抽真空設(shè)備；
[0050]所述氣體流量控制模塊用于采集腔體內(nèi)的氧含量信號(hào)并將所述氧含量信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述氧含量信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制進(jìn)氣裝置；
[0051]所述電源控制模塊用于采集第一電極和第二電極之間的電壓信號(hào)并將所述電壓信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述電壓信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制穩(wěn)壓電源；
[0052]所述襯底平臺(tái)控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)并將所述高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)分別依據(jù)所述高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)各反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；
[0053]所述傳送交接模塊用于接收所述控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制機(jī)械傳送交接系統(tǒng)。
[0054]在本發(fā)明提供的襯底預(yù)處理設(shè)備中，真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊等各模塊通過收集襯底預(yù)處理室內(nèi)真空度、氧含量、電壓、襯底平臺(tái)位置、襯底平臺(tái)高度、襯底平臺(tái)溫度和襯底平臺(tái)轉(zhuǎn)速等各項(xiàng)參數(shù)信號(hào)，并將各項(xiàng)參數(shù)信號(hào)發(fā)送給控制總機(jī)，所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的各項(xiàng)參數(shù)對(duì)收到的各項(xiàng)參數(shù)信號(hào)進(jìn)行處理得到反饋信號(hào)，并將該反饋信號(hào)反饋給相應(yīng)的控制模塊，相應(yīng)的控制模塊再根據(jù)相應(yīng)的反饋信號(hào)對(duì)相應(yīng)的部件，如抽真空設(shè)備、進(jìn)氣裝置、襯底平臺(tái)等進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)襯底預(yù)處理的自動(dòng)控制，不僅節(jié)省了大量人力，更重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)襯底預(yù)處理過程的有效監(jiān)測(cè)。同時(shí)，本發(fā)明提供的襯底預(yù)處理設(shè)備中，各控制模塊與控制總機(jī)相互作用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)襯底預(yù)處理過程中真空度、氧含量、襯底溫度等參數(shù)的精密監(jiān)測(cè)和控制，在提聞襯底預(yù)處理質(zhì)量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)襯底預(yù)處理的精度和速度的提聞，從而提聞?dòng)袡C(jī)光電器件的性能，減少不同批次器件的性能偏差。
[0055]本發(fā)明提供的襯底預(yù)處理設(shè)備包括襯底預(yù)處理室和自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中，襯底預(yù)處理室實(shí)現(xiàn)對(duì)襯底的預(yù)處理，自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)襯底預(yù)處理過程的自動(dòng)控制。
[0056]在本發(fā)明中，所述襯底預(yù)處理室包括:
[0057]腔體；
[0058]與所述腔體相通的抽真空設(shè)備；
[0059]與所述腔體相通的進(jìn)氣裝置；
[0060]相對(duì)設(shè)置在所述腔體內(nèi)的第一電極和第二電極；
[0061]與所述第一電極和第二電極相連通的穩(wěn)壓電源；
[0062]設(shè)置在所述第一電極和第二電極之間的襯底平臺(tái)；
[0063]與所述腔體相通、用于傳送襯底并使所述襯底與所述襯底平臺(tái)連接或分離的機(jī)械傳送交接系統(tǒng)，所述機(jī)械傳送交接系統(tǒng)與所述襯底平臺(tái)相連接。
[0064]參見圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的襯底預(yù)處理室的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，I為腔體，2為與腔體I相通的抽真空設(shè)備，3為設(shè)置在腔體內(nèi)的第一電極，4為與第一電極3相對(duì)設(shè)置的第二電極，5為與腔體I相通的進(jìn)氣裝置，6為真空計(jì)，7為氧含量探測(cè)器，8為設(shè)置在第一電極3和第二電極4之間的襯底平臺(tái)，9為設(shè)置在腔體I內(nèi)的烘烤照明燈，10為用于傳送襯底并使所述襯底與所述襯底平臺(tái)連接或分離的機(jī)械傳送交接系統(tǒng)。
[0065]在本發(fā)明中，所述襯底預(yù)處理室包括腔體1，腔體I為襯底預(yù)處理提供場(chǎng)所，可以為圓柱體腔體或者長(zhǎng)方體腔體，其材質(zhì)可以為不銹鋼或者其他金屬材料，本發(fā)明對(duì)其并無特殊限制；本發(fā)明對(duì)其尺寸也無特殊限制，根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整即可。在本發(fā)明其他實(shí)施例中，腔體I上還設(shè)置有透明觀察窗，用于觀察腔體I內(nèi)的情況。
[0066]所述襯底預(yù)處理室還包括與腔體I相同的抽真空裝置2，其用于對(duì)腔體I抽真空。抽真空裝置2包括通過機(jī)械泵閥門與所述腔體相通的機(jī)械泵和通過分子泵閥門與所述抽真空閥門相通的分子泵，其中，機(jī)械泵作為分子泵的前級(jí)泵，用于預(yù)抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到IOOPa時(shí)，由分子泵繼續(xù)進(jìn)行抽真空處理。在本發(fā)明中，機(jī)械泵可以為真空機(jī)械泵，其抽速至少為4L，優(yōu)選采用既能夠保證抽速又具有良好靜音、散熱性能的真空機(jī)械泵；分子泵可以為真空分子泵，其功率不低于600W，優(yōu)選采用既能夠保證抽速又具有良好靜音、散熱性能的真空分子泵。機(jī)械泵閥門和分子泵閥門均可以選用能夠精密控制抽真空速率的電磁閥、閘板閥、真空針閥或微調(diào)閥等。在本發(fā)明中，機(jī)械泵和分子泵可以通過兩個(gè)通道與腔體I相連通，也可以通過一個(gè)通道與腔體I相連通；在通過一個(gè)通道與腔體I相連通時(shí)，機(jī)械泵和分子泵也可以共用一個(gè)閥門，本發(fā)明并無特殊限制。
[0067]本發(fā)明還可以分別在機(jī)械泵閥門口和分子泵閥門口安裝傳感器，用于探測(cè)機(jī)械泵閥門或分子泵閥門的開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)可以采用氣動(dòng)或電動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)機(jī)械泵閥門和分子泵閥門的自動(dòng)開關(guān)。
[0068]所述襯底預(yù)處理室還包括相對(duì)設(shè)置在腔體內(nèi)的第一電極3和第二電極4，以及與所述第一電極3和第二電極4相連通的穩(wěn)壓電源(未在圖中示出);第一電極3和第二電極4分別為陰極和陽極，在適當(dāng)?shù)臍鈮合?，在穩(wěn)定電壓的作用下產(chǎn)生電場(chǎng)，使腔體內(nèi)的氣體成為等離子態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)襯底平臺(tái)上襯底的等離子預(yù)處理。本發(fā)明對(duì)所述第一電極3和第二電極4在腔體內(nèi)的位置沒有特殊限制，能夠產(chǎn)生并保持足夠的電場(chǎng)即可，第一電極3和第二電極4優(yōu)選為平面電極。本發(fā)明對(duì)所述穩(wěn)壓電源也沒有特殊限制，優(yōu)選為數(shù)字化穩(wěn)壓電源。
[0069]所述襯底預(yù)處理室還包括與腔體I相通的進(jìn)氣裝置5，進(jìn)氣裝置5的作用在于向腔體I內(nèi)注入氧氣、空氣或者其他氣體，在高電壓低氣壓的條件下電離形成等離子體，在第一電極3和第二電極4之間高速運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)襯底的等離子預(yù)處理。在本發(fā)明中，在進(jìn)氣裝置5與腔體I相通的管路上還可以設(shè)置閥門，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣氣體流量的控制。在本發(fā)明中，可以設(shè)置多個(gè)進(jìn)氣裝置和多個(gè)進(jìn)氣管路，以實(shí)現(xiàn)不同氣體在腔體I內(nèi)的混合，參見圖1，其中，51為第一進(jìn)氣口，52為第二進(jìn)氣口，不同的氣體分別通過第一進(jìn)氣口 51和第二進(jìn)氣口 52進(jìn)入腔體I內(nèi)。
[0070]在本發(fā)明中，襯底平臺(tái)8設(shè)置在第一電極3和第二電極4之間，用于安放生長(zhǎng)薄膜的襯底。襯底平臺(tái)8包括與腔體I內(nèi)壁相連的支撐裝置和與支撐裝置相連的載物平臺(tái)，支撐裝置可自由伸縮，從而調(diào)整載物平臺(tái)的高度；支撐裝置可移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)載物平臺(tái)的位置；載物平臺(tái)可以支撐裝置為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)襯底旋轉(zhuǎn)。襯底平臺(tái)8還包括加熱裝置，該加熱裝置可對(duì)襯底平臺(tái)8上的載物平臺(tái)進(jìn)行加熱，為襯底的預(yù)處理提供適宜的溫度。
[0071]在本發(fā)明中，所述襯底預(yù)處理室還包括與腔體I相通的機(jī)械傳送交接系統(tǒng)10，所述機(jī)械傳送交接系統(tǒng)10在腔體I內(nèi)與襯底平臺(tái)8相連，用于將襯底輸送至襯底平臺(tái)8處，并將襯底安放于襯底平臺(tái)8上或者將經(jīng)過預(yù)處理的襯底與襯底平臺(tái)8分離并輸送出腔體I。在本發(fā)明中，所述機(jī)械傳送交接系統(tǒng)包括機(jī)械傳送帶和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，此時(shí)，腔體I上設(shè)置有傳送通道，用于機(jī)械傳送帶的進(jìn)出。機(jī)械傳送帶在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的作用下將襯底由腔體I外輸送至腔體I的襯底平臺(tái)8處，并將襯底安放于襯底平臺(tái)上。當(dāng)預(yù)處理完成后，襯底平臺(tái)8上的襯底經(jīng)由機(jī)械傳送帶輸出腔體I進(jìn)行下一步處理。
[0072]所述腔體I內(nèi)還設(shè)置有烘烤照明燈9，烘烤照明燈9的作用在于對(duì)襯底烘烤，以去除襯底中的溶劑等。本發(fā)明對(duì)所述烘烤照明燈9的位置沒有特殊限制，可以設(shè)置在第二電極4和第一電極3之間，實(shí)現(xiàn)對(duì)襯底的烘烤處理。
[0073]本發(fā)明提供的襯底預(yù)處理設(shè)備還包括自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括:控制總機(jī)，分別與所述控制總機(jī)相連的真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊；其中，
[0074]所述真空系統(tǒng)控制模塊用于采集所述腔體內(nèi)的真空度信號(hào)并將所述真空度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述真空度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制抽真空設(shè)備；
[0075]所述氣體流量控制模塊用于采集腔體內(nèi)的氧含量信號(hào)并將所述氧含量信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述氧含量信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制進(jìn)氣裝置；
[0076]所述電源控制模塊用于采集第一電極和第二電極之間的電壓信號(hào)并將所述電壓信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述電壓信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制穩(wěn)壓電源；
[0077]所述襯底平臺(tái)控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)并將所述高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)分別依據(jù)所述高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)各反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；
[0078]所述傳送交接模塊用于接收所述控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制機(jī)械傳送交接系統(tǒng)。
[0079]參見圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的襯底預(yù)處理設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，101為控制總機(jī)，102為與所述控制總機(jī)相連的真空系統(tǒng)控制模塊，103為與所述控制總機(jī)相連的氣體流量控制模塊，104為與所述控制總機(jī)相連的電源控制模塊，105為與所述控制總機(jī)相連的襯底平臺(tái)控制模塊；106為與所述控制總機(jī)相連的傳送交接控制模塊。
[0080]所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括控制總機(jī)1，控制總機(jī)I可以為人機(jī)交互界面，可以進(jìn)行襯底預(yù)處理過程中各工藝參數(shù)和蒸鍍程序的設(shè)置，也可以接收上述各控制模塊采集并發(fā)送的信號(hào)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的工藝參數(shù)和預(yù)處理程度對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理生成反饋信號(hào)，并將各反饋信號(hào)發(fā)送給相應(yīng)的控制模塊，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)襯底預(yù)處理過程的自動(dòng)控制。
[0081]所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括真空系統(tǒng)控制模塊102，真空系統(tǒng)控制模塊102用于采集所述腔體內(nèi)的真空度信號(hào)并將所述真空度信號(hào)發(fā)給控制總機(jī)101，控制總機(jī)接收所述真空度信號(hào)后，根據(jù)預(yù)設(shè)的抽真空程序以及真空度對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理，并生成反饋信號(hào)發(fā)送給真空系統(tǒng)控制模塊102 ;真空系統(tǒng)控制模塊102接收該反饋信號(hào)后，依據(jù)該反饋信號(hào)控制抽真空設(shè)備，例如控制抽真空設(shè)備的開啟與關(guān)閉。
[0082]真空系統(tǒng)控制模塊102包括分別與所述控制總機(jī)相連的真空計(jì)和抽真空控制模塊；
[0083]所述真空計(jì)用于采集所述腔體內(nèi)的真空度信號(hào)并將所述真空度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)；
[0084]所述抽真空控制模塊用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述真空度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制抽真空裝置。
[0085]在本發(fā)明中，真空計(jì)6可以設(shè)置在腔體I內(nèi)部，用于采集腔體I內(nèi)的真空度信號(hào)。真空計(jì)可以采用復(fù)合真空計(jì)、電離真空計(jì)或石英真空計(jì)等能夠在低真空和高真空區(qū)間自動(dòng)切換并實(shí)現(xiàn)真空度信號(hào)數(shù)字化的真空計(jì)。所述真空計(jì)采集腔體I內(nèi)的真空度信號(hào)后，將其發(fā)送給控制總機(jī)1，控制總機(jī)I接收該真空度信號(hào)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的真空度信號(hào)進(jìn)行處理后生成反饋信號(hào)，然后將該反饋信號(hào)發(fā)送給抽真空控制模塊；所述抽真空控制模塊接收所述反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制抽真空裝置。
[0086]當(dāng)抽真空設(shè)備包括通過機(jī)械泵閥門與所述腔體相通的機(jī)械泵和通過分子泵閥門與所述抽真空閥門相通的分子泵時(shí)，所述抽真空控制模塊根據(jù)接收到的反饋信號(hào)分別控制所述機(jī)械泵和分子泵的開啟與關(guān)閉，例如，當(dāng)腔體I內(nèi)真空度較低時(shí)，開啟機(jī)械泵進(jìn)行抽真空；當(dāng)真空度降低至IOOPa時(shí)，關(guān)閉機(jī)械泵，開啟分子泵進(jìn)行抽真空。
[0087]在本發(fā)明中，所述氣體流量控制模塊103用于采集腔體內(nèi)的氧含量信號(hào)并將所述氧含量信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，所述控制總機(jī)接收該氧含量信號(hào)，并根據(jù)所述氧含量信號(hào)和預(yù)設(shè)的氧含量生成反饋信號(hào)，并將所述反饋信號(hào)發(fā)送給氣體流量控制模塊，氣體流量控制模塊接收到所述反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制進(jìn)氣裝置，例如增大或者減少氣體流量。
[0088]在本發(fā)明中，所述氣體流量控制模塊包括分別與所述控制總機(jī)相連的氧含量探測(cè)器和氣體流量監(jiān)控模塊；
[0089]所述氧含量探測(cè)器用于采集所述腔體內(nèi)的氧含量信號(hào)并將所述氧含量信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)；
[0090]所述氣體流量監(jiān)控模塊用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述氧含量信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制進(jìn)氣裝置。
[0091]所述氧含量探測(cè)器I設(shè)置在腔體I內(nèi)部，用于采集腔體I內(nèi)的氧含量信號(hào)。氧含量探測(cè)器優(yōu)選固定在進(jìn)氣裝置的進(jìn)氣口內(nèi)側(cè)，用于檢測(cè)進(jìn)氣的氧含量信號(hào)。所述氧含量探測(cè)器7采集腔體I內(nèi)的氧含量信號(hào)后將其發(fā)送給控制總機(jī)101，控制總機(jī)101接收該氧含量信號(hào)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的氧含量對(duì)所述氧含量信號(hào)進(jìn)行處理后生成反饋信號(hào)，然后將該反饋信號(hào)發(fā)送給氣體流量監(jiān)控模塊；所述氣體流量監(jiān)控模塊接收所述反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制進(jìn)氣裝置。
[0092]在本發(fā)明中，所述電源控制模塊104用于采集第一電極和第二電極之間的電壓信號(hào)并將所述電壓信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，所述控制總機(jī)接收所述電壓信號(hào)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓以及所述電壓信號(hào)生成反饋信號(hào)，并將所述反饋信號(hào)發(fā)送給所述電源控制模塊104 ；所述電源控制模塊接收所述反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制穩(wěn)壓電源，例如開啟電源、保持穩(wěn)定電壓或者關(guān)閉電源等。
[0093]在本發(fā)明中，所述襯底平臺(tái)控制模塊105用于采集襯底平臺(tái)的高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)并將所述高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)分別依據(jù)所述高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)各反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)。在本實(shí)施例中，所述襯底平臺(tái)控制模塊105包括高度控制模塊、位置控制模塊、溫度控制模塊和轉(zhuǎn)速控制模塊，所述高度控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的高度信號(hào)，并將所述高度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及接收所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的高度和所述高度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；所述位置控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的位置信號(hào)，并將所述位置信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及接收所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的位置和所述位置信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；所述溫度控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的溫度信號(hào)，并將所述溫度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及接收所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的溫度和所述溫度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；所述轉(zhuǎn)速控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及接收所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的轉(zhuǎn)速和所述轉(zhuǎn)速信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)。
[0094]所述高度控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的高度信號(hào)，并將所述高度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，所述控制總機(jī)接收到所述高度信號(hào)后，根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的高度對(duì)所述高度信號(hào)進(jìn)行處理生成反饋信號(hào)，并將所述反饋信號(hào)發(fā)送給高度控制模塊，所述高度控制模塊接收到所述反饋信號(hào)后根據(jù)該反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)的升降，控制襯底平臺(tái)的高度。同樣的，所述位置控制模塊、溫度控制模塊和轉(zhuǎn)速控制模塊的工作原理與所述高度控制模塊相同，區(qū)別在于其控制的分別是襯底平臺(tái)的位置、溫度和轉(zhuǎn)速，其中，襯底平臺(tái)的高度是指襯底平臺(tái)相對(duì)于腔體的高度，襯底平臺(tái)的位置是指襯底平臺(tái)相對(duì)于電極的位置。
[0095]在本發(fā)明中，所述傳送交接控制模塊106用于接收所述控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制機(jī)械傳送交接系統(tǒng)。預(yù)處理初期，所述控制總機(jī)依據(jù)接收到的所述真空度信號(hào)和襯底平臺(tái)的位置信號(hào)以及預(yù)設(shè)的真空度信號(hào)和襯底平臺(tái)的位置信號(hào)生成反饋信號(hào)，并將該反饋信號(hào)發(fā)送給傳送交接模塊106，所述傳送交接模塊接收該反饋信號(hào)后控制機(jī)械傳送交接系統(tǒng)將襯底送至腔內(nèi)并安裝在襯底平臺(tái)上；預(yù)處理完成后，所述控制總機(jī)依據(jù)預(yù)設(shè)的預(yù)處理時(shí)間生成控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)發(fā)送給傳送交接模塊106，所述傳送交接模塊106根據(jù)該控制信號(hào)控制機(jī)械傳送交接系統(tǒng)從襯底平臺(tái)上將襯底取下并將襯底由腔內(nèi)送至下一操作裝置中。
[0096]在其他實(shí)施例中，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括烘烤控制模塊，所述烘烤控制模塊用于接收所述控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制烘烤照明燈。本發(fā)明首先預(yù)設(shè)烘烤工序，然后控制總機(jī)根據(jù)該預(yù)設(shè)程序，在進(jìn)行等離子體清洗之前或者之后向烘烤控制模塊發(fā)出控制信號(hào)，所述烘烤控制模塊用于接收所述控制信號(hào)并依據(jù)所述控制信號(hào)控制烘烤照明燈的開啟和關(guān)閉。在等離子體處理之前或者之后對(duì)襯底進(jìn)行烘烤以提高薄膜的生長(zhǎng)質(zhì)量。
[0097]在其他實(shí)施例中，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括與所述控制總機(jī)相連的運(yùn)行檢測(cè)模塊，所述運(yùn)行檢測(cè)模塊用于采集真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊的異常信號(hào)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述異常信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并將所述反饋信號(hào)發(fā)送給相應(yīng)模塊，各相應(yīng)模塊根據(jù)接收到的反饋信號(hào)控制相應(yīng)的部件。
[0098]在其他實(shí)施例中，所述襯底預(yù)處理設(shè)備還包括與控制總機(jī)相連的工作模式切換模塊，所述工作模式切換模塊用于接收控制總機(jī)發(fā)送的切換信號(hào)并根據(jù)該切換信號(hào)進(jìn)行手動(dòng)工作模式和全自動(dòng)工作模式的切換。
[0099]在其他實(shí)施例中，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括與所述控制總機(jī)相連的閥門監(jiān)控模塊，所述閥門監(jiān)控模塊用于接收控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)并依據(jù)該控制信號(hào)控制閥門。例如，當(dāng)抽真空系統(tǒng)包括機(jī)械泵和分子泵時(shí)，機(jī)械泵上設(shè)置機(jī)械泵閥門，分子泵上設(shè)置分子泵閥門，當(dāng)開始抽真空時(shí)，所述閥門監(jiān)控模塊接收控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，控制機(jī)械泵閥門的開啟進(jìn)行抽真空；當(dāng)腔體內(nèi)真空度下降為IOOPa時(shí)，所述閥門監(jiān)控模塊接收控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，控制機(jī)械泵閥門關(guān)閉同時(shí)控制分子泵閥門開啟繼續(xù)進(jìn)行抽真空；當(dāng)襯底預(yù)處理完成時(shí)，所述閥門監(jiān)控模塊接收控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，控制分子泵閥門關(guān)閉，停止抽真空。
[0100]在其他實(shí)施例中，所述襯底預(yù)處理室包括設(shè)置在進(jìn)氣裝置與腔體之間的管路上的閥門；此時(shí)，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括與所述控制總機(jī)相連的閥門監(jiān)控模塊，所述閥門監(jiān)控模塊用于接收控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)并依據(jù)該控制信號(hào)控制閥門。
[0101]本發(fā)明提供的有襯底預(yù)處理設(shè)備的工作過程及工作原理如下:
[0102]首先，開啟所述襯底預(yù)處理設(shè)備的總開關(guān)，通過控制總機(jī)101設(shè)定真空度、氣體流速、電場(chǎng)電壓、預(yù)處理時(shí)間、氧含量等參數(shù)；
[0103]然后，啟動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制總機(jī)101向真空系統(tǒng)控制模塊102發(fā)送控制信號(hào)，真空系統(tǒng)控制模塊102接收該控制信號(hào)后開啟抽真空系統(tǒng)，同時(shí)，襯底平臺(tái)控制模塊105采集襯底平臺(tái)的位置、高度、溫度和轉(zhuǎn)速信號(hào)并將所述信號(hào)發(fā)送給控制總機(jī)101 ;當(dāng)抽真空系統(tǒng)包括機(jī)械泵和分子泵時(shí)，真空系統(tǒng)控制模塊102首先根據(jù)所述控制信號(hào)控制機(jī)械泵開啟進(jìn)行抽真空；真空系統(tǒng)控制模塊102同時(shí)采集腔體內(nèi)的真空度信號(hào)并將所述真空度信號(hào)發(fā)送給控制總機(jī)101，控制總機(jī)101根據(jù)該真空度信號(hào)以及預(yù)設(shè)的真空度生成反饋信號(hào)并發(fā)送給真空系統(tǒng)控制模塊102，真空系統(tǒng)控制模塊102接收該反饋信號(hào)并依據(jù)該反饋信號(hào)控制抽真空系統(tǒng)；當(dāng)腔體內(nèi)真空度降低至IOOPa時(shí)，控制總機(jī)根據(jù)接收到的真空度信號(hào)生成反饋信號(hào)并將所述反饋信號(hào)傳遞給真空系統(tǒng)控制模塊102，真空系統(tǒng)控制模塊102控制機(jī)械泵關(guān)閉同時(shí)控制分子泵開啟；
[0104]當(dāng)腔體內(nèi)真空度達(dá)到預(yù)定真空度時(shí)，S卩，控制總機(jī)接收到的真空度信號(hào)與預(yù)設(shè)的真空度相同時(shí)，控制總機(jī)根據(jù)接收到的真空度信號(hào)和預(yù)設(shè)的真空度生成反饋信號(hào)并將所述反饋信號(hào)發(fā)送給傳送交接模塊106，傳送交接模塊106接收該反饋信號(hào)并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制機(jī)械傳送交接系統(tǒng)，將襯底輸送至腔體內(nèi)；同時(shí)，控制總機(jī)接收來自襯底平臺(tái)的位置信號(hào)、高度信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)，并依據(jù)所述位置信號(hào)、高度信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)生成反饋信號(hào)并發(fā)送給傳送交接模塊，傳送交接模塊接收該反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制機(jī)械傳送交接系統(tǒng)，將襯底輸送至襯底平臺(tái)處，將并襯底安放于襯底平臺(tái)上；
[0105]襯底安放完畢后，控制總機(jī)101向氣體流量控制模塊103發(fā)出控制信號(hào)，氣體流量控制模塊103接收該控制信號(hào)并依據(jù)該控制信號(hào)控制進(jìn)氣裝置，使進(jìn)氣裝置向腔體I內(nèi)充入氧氣等氣體；同時(shí)，氣體流量控制模塊103采集腔體I內(nèi)的氧含量信號(hào)，并將該氧含量信號(hào)傳遞給控制總機(jī)101 ;控制總機(jī)101接收該氧含量信號(hào)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的氧含量對(duì)該氧含量信號(hào)進(jìn)行處理生成反饋信號(hào)，并將所述反饋信號(hào)發(fā)送給氣體流量控制模塊103 ;當(dāng)氣體流量控制模塊103采集到的氧含量與預(yù)設(shè)的氧含量相同時(shí)，控制總機(jī)101依據(jù)接收到氧含量信號(hào)以及預(yù)設(shè)的氧含量生成反饋信號(hào)，并將其發(fā)送給氣體流量控制模塊103，氣體流量控制模塊103根據(jù)該反饋信號(hào)控制進(jìn)氣裝置，使氧含量穩(wěn)定；同時(shí)，控制總機(jī)101向電源控制模塊104發(fā)送控制信號(hào)，所述電源控制模塊104接收該控制信號(hào)并根據(jù)該控制信號(hào)控制穩(wěn)壓電源，使氣體在第一電極和第二電極之間電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生等離子體；電源控制模塊104同時(shí)采集第一電極和第二電極之間的電壓信號(hào)，并將所述電壓信號(hào)發(fā)送給控制總機(jī)，所述控制總機(jī)接受該電壓信號(hào)并根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓對(duì)所述電壓信號(hào)進(jìn)行處理生成反饋信號(hào)，并將所述反饋信號(hào)發(fā)送給電源控制模塊，電源控制模塊根據(jù)該反饋信號(hào)對(duì)穩(wěn)壓電源進(jìn)行控制，使襯底在低氣壓高電壓下進(jìn)行等離子預(yù)處理。根據(jù)預(yù)設(shè)工藝，當(dāng)襯底預(yù)處理達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間后，控制總機(jī)101向電源監(jiān)控模塊104發(fā)出控制信號(hào)，電源監(jiān)控模塊104接收該控制信號(hào)并根據(jù)該控制信號(hào)控制穩(wěn)壓電源，使其關(guān)閉；同時(shí)，控制總機(jī)101向氣體流量監(jiān)控模塊發(fā)出控制信號(hào)，氣體流量控制模塊103接收該控制信號(hào)并依據(jù)該控制信號(hào)控制進(jìn)氣裝置，使其停止進(jìn)氣；然后控制總機(jī)101向傳送交接模塊106發(fā)出控制信號(hào)，傳送交接模塊106接收該控制信號(hào)并根據(jù)該控制信號(hào)控制機(jī)械傳送交接系統(tǒng)，將襯底從襯底平臺(tái)上取出并進(jìn)行下一步處理。
[0106]最后，控制總機(jī)101根據(jù)預(yù)設(shè)指令對(duì)真空系統(tǒng)控制模塊102發(fā)出控制信號(hào)，真空系統(tǒng)控制模塊102接收所述控制信號(hào)并根據(jù)所述控制信號(hào)控制抽真空系統(tǒng)，使抽真空系統(tǒng)停止抽真空，使得整個(gè)系統(tǒng)完全關(guān)閉。
[0107]在所述襯底預(yù)處理設(shè)備運(yùn)行期間，運(yùn)行檢測(cè)模塊采集真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊的異常信號(hào)并將所述異常信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，所述控制總機(jī)接收所述異常信號(hào)并根據(jù)所述異常信號(hào)生成反饋信號(hào)，并將所述反饋信號(hào)發(fā)送給運(yùn)行檢測(cè)模塊，所述運(yùn)行檢測(cè)模塊接收所述異常信號(hào)并將所述反饋信號(hào)發(fā)送給相應(yīng)模塊，各相應(yīng)模塊根據(jù)接收到的反饋信號(hào)控制相應(yīng)的部件。
[0108]在本發(fā)明提供的襯底預(yù)處理設(shè)備中，真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊等各模塊通過收集襯底預(yù)處理室內(nèi)真空度、氧含量、電壓、襯底平臺(tái)位置、襯底平臺(tái)高度、襯底平臺(tái)溫度和襯底平臺(tái)轉(zhuǎn)速等各項(xiàng)參數(shù)信號(hào)，并將各項(xiàng)參數(shù)信號(hào)發(fā)送給控制總機(jī)，所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的各項(xiàng)參數(shù)對(duì)收到的各項(xiàng)參數(shù)信號(hào)進(jìn)行處理得到反饋信號(hào)，并將該反饋信號(hào)反饋給相應(yīng)的控制模塊，相應(yīng)的控制模塊再根據(jù)相應(yīng)的反饋信號(hào)對(duì)相應(yīng)的部件，如抽真空設(shè)備、進(jìn)氣裝置、襯底平臺(tái)等進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)襯底預(yù)處理的自動(dòng)控制，不僅節(jié)省了大量人力，更重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)襯底預(yù)處理過程的有效監(jiān)測(cè)。同時(shí)，本發(fā)明提供的襯底預(yù)處理設(shè)備中，各控制模塊與控制總機(jī)相互作用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)襯底預(yù)處理過程中真空度、氧含量、襯底溫度等參數(shù)的精密監(jiān)測(cè)和控制，在提聞襯底預(yù)處理質(zhì)量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)襯底預(yù)處理的精度和速度的提聞，從而提聞?dòng)袡C(jī)光電器件的性能，減少不同批次器件的性能偏差。
[0109]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種襯底預(yù)處理設(shè)備，其特征在于，包括襯底預(yù)處理室和自動(dòng)控制系統(tǒng)； 所述襯底預(yù)處理室包括: 腔體； 與所述腔體相通的抽真空設(shè)備； 與所述腔體相通的進(jìn)氣裝置； 相對(duì)設(shè)置在所述腔體內(nèi)的第一電極和第二電極； 與所述第一電極和第二電極相連通的穩(wěn)壓電源； 設(shè)置在所述第一電極和第二電極之間的襯底平臺(tái)； 與所述腔體相通、用于傳送襯底并使所述襯底與所述襯底平臺(tái)連接或分離的機(jī)械傳送交接系統(tǒng)，所述機(jī)械傳送交接系統(tǒng)與所述襯底平臺(tái)相連接； 所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括:控制總機(jī)，分別與所述控制總機(jī)相連的真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊；其中， 所述真空系統(tǒng)控制模塊用于采集所述腔體內(nèi)的真空度信號(hào)并將所述真空度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述真空度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制抽真空設(shè)備； 所述氣體流量控制模塊用于采集腔體內(nèi)的氧含量信號(hào)并將所述氧含量信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述氧含量信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制進(jìn)氣裝置； 所述電源控制模塊用于采集第一電極和第二電極之間的電壓信號(hào)并將所述電壓信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述電壓信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制穩(wěn)壓電源； 所述襯底平臺(tái)控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)并將所述高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)分別依據(jù)所述高度信號(hào)、位置信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)各反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)； 所述傳送交接模塊用于接收所述控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制機(jī)械傳送交接系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底預(yù)處理設(shè)備，其特征在于，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括與所述控制總機(jī)相連的運(yùn)行檢測(cè)模塊，所述運(yùn)行檢測(cè)模塊用于采集真空系統(tǒng)控制模塊、氣體流量控制模塊、電源控制模塊、襯底平臺(tái)控制模塊和傳送交接模塊的異常信號(hào)并將所述異常信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述異常信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并將所述反饋信號(hào)發(fā)送給相應(yīng)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底預(yù)處理設(shè)備，其特征在于，所述襯底預(yù)處理室內(nèi)還設(shè)置有烘烤照明燈； 所述自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括烘烤控制模塊，所述烘烤控制模塊用于接收所述控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制烘烤照明燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底預(yù)處理設(shè)備，其特征在于，所述抽真空設(shè)備包括:通過機(jī)械泵閥門與所述腔體相通的機(jī)械泵和通過分子泵閥門與所述抽真空閥門相通的分子泵； 所述真空系統(tǒng)控制模塊包括:分別與所述控制總機(jī)相連的真空計(jì)和抽真空控制模塊；所述真空計(jì)用于采集所述腔體內(nèi)的真空度信號(hào)并將所述真空度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)； 所述抽真空控制模塊用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述真空度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制機(jī)械泵或分子泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底預(yù)處理設(shè)備，其特征在于，所述襯底平臺(tái)控制模塊包括分別與控制總機(jī)相連的高度控制模塊、位置控制模塊、溫度控制模塊和轉(zhuǎn)速控制模塊，所述高度控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的高度信號(hào)，并將所述高度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及接收所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的高度和所述高度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；所述位置控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的位置信號(hào)，并將所述位置信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及接收所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的位置和所述位置信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；所述溫度控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的溫度信號(hào)，并將所述溫度信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及接收所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的溫度和所述溫度信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)；所述轉(zhuǎn)速控制模塊用于采集襯底平臺(tái)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)，以及接收所述控制總機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的襯底平臺(tái)的轉(zhuǎn)速和所述轉(zhuǎn)速信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)控制襯底平臺(tái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底預(yù)處理設(shè)備，其特征在于，還包括與控制總機(jī)相連的工作模式切換模塊，所述工作模式切換模塊用于技術(shù)人員根據(jù)工藝需要通過控制總機(jī)進(jìn)行手動(dòng)工作模式和全自動(dòng)工作模式的切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底預(yù)處理設(shè)備，其特征在于，所述襯底預(yù)處理室包括設(shè)置在進(jìn)氣裝置與腔體之間的管路上的閥門； 所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括與所述控制總機(jī)相連的閥門監(jiān)控模塊，所述閥門監(jiān)控模塊用于接收控制總機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)并依據(jù)該控制信號(hào)控制閥門。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底預(yù)`處理設(shè)備，其特征在于，所述氣體流量控制模塊包括分別與所述控制總機(jī)相連的氧含量探測(cè)器和氣體流量監(jiān)控模塊； 所述氧含量探測(cè)器用于采集所述腔體內(nèi)的氧含量信號(hào)并將所述氧含量信號(hào)發(fā)送給所述控制總機(jī)； 所述氣體流量監(jiān)控模塊用于接收所述控制總機(jī)依據(jù)所述氧含量信號(hào)生成的反饋信號(hào)，并依據(jù)所述反饋信號(hào)控制進(jìn)氣裝置。
【文檔編號(hào)】C23C14/24GK103762310SQ201410043595
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月29日
【發(fā)明者】張洪杰, 周亮, 李成宇, 鄧瑞平 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所