專利名稱：模組化基板處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的具體實(shí)施例關(guān)于基板處理系統(tǒng)，特別關(guān)于具有模組化結(jié)構(gòu)的基板處理系統(tǒng)。進(jìn)一步，本發(fā)明的具體實(shí)施例關(guān)于處理柔性基板的方法。
背景技術(shù)：
于柔性基板上制造大面積光電器件(photovoltaic device)的重要性與日俱增。 形成于柔性基板上的太陽能電池在電子器件及能量轉(zhuǎn)換單元中具有豐富的應(yīng)用性。大面積薄膜光電器件的生產(chǎn)是基于表面沉積、蝕刻、活化、鈍化以及其它表面相關(guān)工藝。在這種情況下，沉積工藝，如等離子體輔助薄膜沉積工藝提供了強(qiáng)而有力的工具，用于產(chǎn)生各種各樣的薄膜器件。舉例而言，使用PECVD處理，將薄膜硅太陽能電池或薄膜晶體管沉積于柔性基板上。可在包括數(shù)個(gè)處理站或模組的生產(chǎn)線(processing line)中進(jìn)行柔性基板的處理。個(gè)別薄膜或?qū)佣训皇┘又粱灞砻嫔?，其中所述膜或?qū)涌删哂锌勺兊某煞?。就基板處理系統(tǒng)的布局而言，將層堆迭的個(gè)別層沉積至柔性基板上是具有挑戰(zhàn)性的問題。期望能使用具有低維護(hù)成本以及高度彈性的處理系統(tǒng)，提供柔性基板的符合成本效益的處理。膜厚度以及膜成分的控制及調(diào)整則是進(jìn)一步的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本發(fā)明提供一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1所述的適于處理柔性基板的模組化基板處理系統(tǒng)，以及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求13所述的用以處理柔性基板的方法。根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，提供一種適于處理柔性基板的模組化基板處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含于水平方向中相互鄰近設(shè)置的至少兩個(gè)處理模組，其中處理模組包含氣墊滾輪，氣墊滾輪適于無接觸導(dǎo)引柔性基板，并適于使柔性基板在垂直方向中轉(zhuǎn)向(diverting)。根據(jù)進(jìn)一步的具體實(shí)施例，提供一種處理柔性基板的方法。該方法包含下列步驟 透過插入單元，于水平方向中移動(dòng)柔性基板進(jìn)入第一處理模組；于第一處理模組中處理柔性基板；自第一處理模組移出柔性基板；移動(dòng)柔性基板進(jìn)入至少一個(gè)第二處理模組；于第二處理模組中處理柔性基板；以及透過退出單元，于水平方向中自第二處理模組移出柔性基板，其中柔性基板借助至少一個(gè)氣墊滾輪在各個(gè)處理模組內(nèi)于垂直方向中轉(zhuǎn)向。


為使本發(fā)明的以上引述的特征得以更詳細(xì)被了解，已參照具體實(shí)施例而更具體說明以上所簡述的發(fā)明。關(guān)于本發(fā)明的具體實(shí)施例的附圖描述如下圖1為根據(jù)第一具體實(shí)施例的模組化基板處理系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖2更詳細(xì)地繪示圖1中的模組化基板處理系統(tǒng)的處理模組；圖3A及IBB為根據(jù)典型具體實(shí)施例的氣墊滾輪的示意圖；圖4為根據(jù)進(jìn)一步的具體實(shí)施例的模組化基板處理系統(tǒng)的側(cè)視圖5為根據(jù)更進(jìn)一步的具體實(shí)施例的處理模組的側(cè)視圖；圖6為根據(jù)又一具體實(shí)施例的模組化基板處理系統(tǒng)的側(cè)視剖面圖；以及圖7為解說處理柔性基板的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將詳細(xì)參考本發(fā)明各種具體實(shí)施例，其中一或多個(gè)實(shí)例繪示于附圖中。在以下附圖的描述中，相同元件符號(hào)指代相同組件。一般而言，僅描述關(guān)于個(gè)別具體實(shí)施例的差別。每一實(shí)例以說明的方式提供且不欲視為本發(fā)明的限制。舉例而言，圖示或描述作為一具體實(shí)施例的一部分的特征結(jié)構(gòu)可使用于其他具體實(shí)施例上，或連同其他具體實(shí)施例一起使用以產(chǎn)生又一具體實(shí)施例。本發(fā)明意預(yù)包括這些修飾及變化。本文所述的具體實(shí)施例尤其指的是一種適于處理柔性基板，如供柔性光電器件所用的網(wǎng)(web)的基板處理系統(tǒng)。特別地，基板處理系統(tǒng)適于連續(xù)處理柔性基板，如自退繞模組(unwinding module)退繞的網(wǎng)。處理系統(tǒng)以模組化設(shè)計(jì)進(jìn)行配置，即，適當(dāng)數(shù)量的處理模組可于生產(chǎn)線(processing line)中相互鄰近設(shè)置，而可將柔性基板插入第一處理模組， 并可自生產(chǎn)線的最后一個(gè)處理模組退出。進(jìn)一步，若期望變更個(gè)別的處理運(yùn)作，可輕易重新配置整個(gè)系統(tǒng)。然而，于單一沉積腔室中的厚膜沉積，可能造成腔室受到灰塵、微粒及/或前驅(qū)物材料的污染。請注意，使用于本文所述的具體實(shí)施例內(nèi)的柔性基板或網(wǎng)的典型特征可在于，所述柔性基板或網(wǎng)為可彎折的。術(shù)語“網(wǎng)(web)”可作為術(shù)語“帶(strip)”或術(shù)語“柔性基板 (flexible substrate)”的同義詞來使用。舉例而言，本文的具體實(shí)施例中所描述的網(wǎng)可為箔(foil)?；宀牧系木W(wǎng)可透過互連處理模組的生產(chǎn)線連續(xù)前進(jìn)。于各個(gè)處理模組中，可沉積光電器件的特定層。舉例而言，若光電器件包含n-i-p配置的層，第一處理模組中可適于沉積η型層，一或多個(gè)后繼處理模組中可適于沉積本征層(intrinsic layer)或i型層，且最后一個(gè)處理模組中可適于沉積P型層。因此，有可能通過提供沉積特定膜的適當(dāng)數(shù)量的處理模組，以提供特定膜的不同膜厚度。通過在專用的處理模組中應(yīng)用個(gè)別工藝，可適當(dāng)?shù)乜刂颇ず穸纫约澳こ煞?。舉例而言，柔性硅基光電器件(silicon-base photovoltaic device)中的吸收劑(absorber) 沉積是基于硅的薄摻雜層的沉積，所述薄摻雜層例如使用硼、磷，并由硅的本征層分離。典型地，經(jīng)摻雜層，例如，η型層或ρ型層，具有自IOnm至40nm范圍內(nèi)的厚度，而本征層具有自200nm至2000nm范圍內(nèi)的厚度。膜厚度及成分的這些差異影響了基板處理系統(tǒng)的布局，也影響了提供作為特定層或膜的沉積所用的處理模組的數(shù)量。基板處理系統(tǒng)的產(chǎn)量以及產(chǎn)率是基于針對(duì)個(gè)別層類型所使用的等離子體源的數(shù)量。進(jìn)一步，作為PECVD工藝所提供的低沉積速率的結(jié)果，必須避免與灰塵及/或微粒形成有關(guān)的工藝漂移(process drift)。圖1為根據(jù)第一具體實(shí)施例的模組化基板處理系統(tǒng)100的側(cè)視圖。模組化基板處理系統(tǒng)100包括數(shù)個(gè)處理模組101a、101b、101c、··· 101η。如圖所示的柔性基板500被插入第一處理模組101a，并在適當(dāng)處理運(yùn)作或處理步驟后，自最后一個(gè)處理模組IOln退出。因此，各個(gè)處理模組IOla至IOln于基板插入處理模組側(cè)具有上游組件，且于基板退出處理模組側(cè)具有下游組件，如將于下文中描述的上游氣墊滾輪以及下游氣墊滾輪。進(jìn)一步，柔性基板通過基板處理系統(tǒng)的傳送速度-以及通過個(gè)別處理模組的傳送速度-是基于處理模組的數(shù)目。用來移動(dòng)柔性基板通過處理模組IOla至IOln的傳送速度介于自0. lm/min至1. Om/min的范圍內(nèi)，且典型可達(dá)0. 7m/min。可提供如網(wǎng)一般的柔性基板500，所述柔性基板500卷繞于卷軸上，且具有自80cm 至120cm范圍內(nèi)的寬度，且典型地具有約略為IOOcm的寬度。根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例， 該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例，二或二個(gè)以上的網(wǎng)可并行處理，致使這些網(wǎng)可并行插入處理系統(tǒng)100內(nèi)。若并行處理兩個(gè)網(wǎng)，網(wǎng)的各個(gè)并行帶可具有自40cm至 60cm范圍內(nèi)的寬度，且典型地具有約略為50cm的寬度。柔性基板500可具有自15μπι至 500 μ m范圍內(nèi)的厚度，且典型地具有約略為50 μ m的厚度。于本文需注意的是，為了避免將被處理的基板表面502(前表面，正面(front face))受損，氣墊滾輪被設(shè)置成面對(duì)前表面502?？衫斫饣?00的前表面或正面為可被處理的表面，例如，層沉積于所述前表面上。于各個(gè)處理模組中提供的氣墊滾輪可形成如流體動(dòng)力氣體軸承，提供柔性基板的無接觸或近乎無接觸傳送。特別地，柔性基板500的敏感前表面502不與傳送滾輪接觸?；谔峁鈮|滾輪來導(dǎo)引柔性基板500的事實(shí)，柔性基板500的前表面502不會(huì)與氣墊滾輪產(chǎn)生有害的機(jī)械性接觸。下文將就圖3描述處理模組101內(nèi)所用的氣墊滾輪的布局?？赏ㄟ^垂直方向中個(gè)別處理模組的處理腔室的排列，來縮減模組化基板處理系統(tǒng) 100的橫向尺寸，即，于基板傳送方向501中延伸的尺寸。進(jìn)一步，根據(jù)本文所述的具體實(shí)施例，可實(shí)現(xiàn)基板自一個(gè)模組水平移動(dòng)至下一個(gè)模組并且，由此可實(shí)現(xiàn)水平網(wǎng)控制。除此之外，可通過模組化系統(tǒng)的設(shè)置，而在薄膜沉積至基板上的期間提供柔性基板的垂直移動(dòng)。由此，在沉積區(qū)域中可能產(chǎn)生的來自沉積工藝的寄生微粒(parasitic particle)比較不會(huì)落在基板的正面，而該落在基板的正面，舉例而言，因微粒剝落而對(duì)沉積層可能出現(xiàn)傷害。圖2更詳細(xì)繪示圖1中的模組化基板處理系統(tǒng)100的處理模組101。特別地，下文將描述基板導(dǎo)引工具103、104，所述基板導(dǎo)引工具103、104適于導(dǎo)引柔性基板500通過處理模組101的至少一個(gè)處理區(qū)域。進(jìn)而，基板處理腔室可包含至少兩個(gè)處理區(qū)域，所述處理區(qū)域形成于處理腔室內(nèi)，其中所述處理區(qū)域適于處理基板前表面502。處理模組101的導(dǎo)引工具包括第一基板導(dǎo)引裝置103以及第二基板導(dǎo)引裝置104， 柔性基板500于水平方向插入第一基板導(dǎo)引裝置103中，在第二基板導(dǎo)引裝置104中柔性基板自垂直朝下移動(dòng)方向轉(zhuǎn)向至垂直朝上移動(dòng)方向。根據(jù)具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例，第一基板導(dǎo)引裝置103包括兩個(gè)氣墊滾輪201、202。進(jìn)一步，處理腔室102設(shè)置于第一及第二基板導(dǎo)引裝置103、104之間。當(dāng)基板500于水平方向傳送時(shí)，圖中顯示將被處理的基板表面502，即基板500的前表面為下表面。圖2中所顯示的基板500沿著基板傳送方向501自左側(cè)被傳送至右側(cè)。為了減少圖1所示的模組化基板處理系統(tǒng)100的橫向尺寸，基板處理腔室102于垂直方向延伸。處理腔室102內(nèi)形成至少兩個(gè)處理區(qū)域，即第一處理區(qū)域205以及第二處理區(qū)域206，所述處理區(qū)域適于處理基板前表面502。因此，于處理運(yùn)作期間，柔性基板500 的方向?yàn)榇怪钡模矣谧砸粋€(gè)處理模組傳送至鄰近處理模組期間，柔性基板500的方向?yàn)樗降摹Ｒ罁?jù)表面處理的類型，可將如等離子體源等適當(dāng)?shù)奶幚硌b置設(shè)置于處理區(qū)域205、 206中的至少一者。表面處理，如表面涂布、表面活化/鈍化及其它表面相關(guān)處理是于模組化基板處理系統(tǒng)100的一或多個(gè)處理模組101中進(jìn)行。等離子體輔助表面處理提供了強(qiáng)而有力的工具來活化及/或涂布及/或蝕刻各種基板。在這些等離子體工藝期間，柔性基板 500被移動(dòng)通過各個(gè)處理模組101。因此，可使用不同的處理模組IOla至IOln及/或不同的處理區(qū)域205、206來進(jìn)行基板處理運(yùn)作中的不同處理步驟。例如，針對(duì)一個(gè)類型的膜成分可提供一個(gè)特定的處理模組IOla至101η，而另一個(gè)處理模組僅用于基板清潔、基板加熱、基板活化等等。根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的任何其它具體實(shí)施例及變更，可針對(duì)特定層的沉積提供個(gè)別處理模組。舉例而言，于可用來制造柔性光電器件的層堆迭的沉積工藝中，可提供第一處理模組IOla用以沉積n-Si-層，可提供12個(gè)后續(xù)處理模組用以沉積i-Si-層，并提供最后一個(gè)處理模組IOln用以沉積p-Si-層。因此，形成了 n-i-p層堆迭，所述n-i-p層堆迭包括薄P-Si-層、薄n-Si-層、以及埋入ρ-Si-層與 n-Si-層之間的厚i-Si-層。根據(jù)上述具體實(shí)施例可選擇的變更，可提供至少一個(gè)第一處理模組IOla用以沉積n-Si-層，提供2至32個(gè)后續(xù)處理模組用以沉積i-Si-層，并提供最后一個(gè)處理模組 IOln用以沉積p-Si-層。再次形成了 n-i-p層堆迭，所述n-i-p層堆迭包括薄p_Si_層、薄 n-Si-層、以及埋入p-Si-層與n-Si-層之間的厚i_Si_層。以同樣的手段，除了使用整個(gè)處理模組進(jìn)行特定處理運(yùn)作之外，于分隔成多個(gè)處理區(qū)域的處理模組中可進(jìn)行不同的處理運(yùn)作。舉例來說，處理柔性基板可包括在第一處理模組IOla的第一處理區(qū)域205中，沉積第一層至柔性基板500上，并在第一處理模組的第二處理區(qū)域206中及至少一個(gè)第二處理模組IOlb至IOln中，沉積至少一第二層至柔性基板500上。因此，根據(jù)一些具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例，可配置一或多個(gè)處理模組中的處理區(qū)域205、206來執(zhí)行不同的基板處理步驟。因此，一個(gè)模組可用于不同的基板處理步驟，這進(jìn)一步增加了系統(tǒng)的彈性。為了導(dǎo)引水平插入的柔性基板500，也為了使柔性基板500于垂直方向中轉(zhuǎn)向，提供了如下所述的第一及第二基板導(dǎo)引裝置103、104。在將柔性基板500插入第一基板導(dǎo)引工具103之后，根據(jù)一些具體實(shí)施例，接觸基板500的背側(cè)(與前表面502相對(duì))的輸入導(dǎo)引滾輪208可將基板500導(dǎo)引至上游氣墊滾輪201，上游氣墊滾輪201在前表面502與滾輪表面之間提供了氣墊，且上游氣墊滾輪201使柔性基板于垂直方向中轉(zhuǎn)成朝下。由此提供了以氣墊滾輪為基礎(chǔ)的連續(xù)基板傳送。上游氣墊滾輪201提供的氣墊防止對(duì)敏感的基板500的前表面502造成傷害，如刮傷、塵埃沉積、污染等等。柔性基板500接著朝下移動(dòng)，而柔性基板前表面502通過第一處理區(qū)域205。于此，可執(zhí)行表面處理如表面涂布、表面活化/鈍化及其它表面相關(guān)工藝。 接著柔性基板500被插入基板導(dǎo)引裝置104，在基板導(dǎo)引裝置104，柔性基板500借助中繼滾輪203，而自垂直朝下移動(dòng)被轉(zhuǎn)向?yàn)榇怪背弦苿?dòng)。由于此中繼滾輪203面對(duì)基板500的后表面，因此中繼滾輪203可直接接觸后表面而不需被設(shè)計(jì)成如滾輪201及202 —般的氣墊滾輪。于此需注意的是，盡管圖中未繪示， 接觸柔性基板500的后表面的滾輪，如前文所述的滾輪208、209及203，可使用作為驅(qū)動(dòng)滾輪，以在基板傳送方向501中以一定傳送速度驅(qū)動(dòng)基板500。在由中繼滾輪203轉(zhuǎn)向之后，基板500移動(dòng)經(jīng)過第二處理區(qū)域206，再次進(jìn)入第一基板導(dǎo)引裝置103并越過接觸基板500的前表面502的下游氣墊滾輪202，且越過輸出導(dǎo)引滾輪209，基板500于輸出導(dǎo)引滾輪209自處理模組101退出。進(jìn)一步，分離壁108形成于第一基板導(dǎo)引工具103的上游側(cè)(滾輪201、208設(shè)置于所述上游側(cè))與第一基板導(dǎo)引工具103的下游側(cè)(滾輪202、209設(shè)置于所述下游側(cè))之間。分離壁108可提供第一處理區(qū)域205與第二處理區(qū)域206之間的氣體分離，及/或第一導(dǎo)引裝置103的上游部份與下游部份之間的氣體分離。圖3A為氣墊滾輪200，如個(gè)別處理模組101的上游氣墊滾輪201或下游氣墊滾輪 202的示意圖。于處理柔性基板500的處理模組應(yīng)用中，例如于薄膜太陽能電池的制造中， 柔性基板500可能在移動(dòng)方向中轉(zhuǎn)向。因此可提供滾輪306來改變?nèi)嵝曰?00的移動(dòng)方向 501。氣墊的實(shí)例，該實(shí)例可結(jié)合本文所述的具體實(shí)施例一起使用，描述于2008年10 月 21 日提出申請的名禾爾為"Hover cushion transport for webs in a web coating process”的美國專利申請序號(hào)第12/255，389號(hào)中，所述美國專利申請以參照方式納入本文中，以致該申請案不抵觸本揭露內(nèi)容。在所述美國專利申請中，例如，提供了用以無接觸導(dǎo)引柔性基板的導(dǎo)引裝置，該裝置具有面對(duì)基板的表面，以及設(shè)置于該表面中的眾多氣體出口，氣體出口適于針對(duì)基板提供懸浮墊(hover cushion)。如圖3A所示，根據(jù)典型的具體實(shí)施例，移動(dòng)基板500的傳送方向501可自垂直朝上的移動(dòng)501改變成垂直朝下的移動(dòng)501 ‘。通過在滾輪306與基板500的前表面502之間提供氣墊305，可避免將被處理的前表面502與滾輪306直接接觸。適于避免基板500的前表面502與滾輪306直接接觸的氣墊，是由進(jìn)入柔性基板 500與滾輪306之間的空隙的氣體303所提供。氣體303自滾輪306的表面的氣體出口 304 發(fā)射，且前表面502面對(duì)滾輪306的氣體出口 304的基板500不直接接觸滾輪306，而是懸浮于發(fā)射氣體303形成的氣墊305上。設(shè)置有氣體出口 304以發(fā)射氣體303的滾輪306表面可為圓柱形狀。進(jìn)一步，根據(jù)可結(jié)合本文所述的至少一個(gè)具體實(shí)施例的其它具體實(shí)施例，滾輪306的剖面可為非圓形、 凸面形、圓形片段、刻面凸出(facetted protrusion)，也可呈現(xiàn)其它適合的形式以無接觸導(dǎo)引柔性基板500。根據(jù)可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例的典型具體實(shí)施例，利用圖2所示的個(gè)別處理模組101的上游氣墊滾輪201及/或下游氣墊滾輪202將柔性基板500典型地轉(zhuǎn)向 180度，使得設(shè)置有氣體出口 304以發(fā)射氣體303的滾輪306表面以約略為半圓形的方式被提供。當(dāng)柔性基板500在氣墊305上方移動(dòng)時(shí)，滾輪306本身可繞著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，或滾輪306 可固定在其位置上。根據(jù)一些具體實(shí)施例，所述具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例，可由氣墊滾輪200透過氣體出口 304提供用以處理基板表面502的工藝氣體。因此，可由圖3A 所示的氣墊滾輪200進(jìn)行氣體供應(yīng)以及基板導(dǎo)引。
根據(jù)氣墊滾輪的進(jìn)一步具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例，描述于2009年4月21日提出申請的名稱為“Guiding devices and methods for contactless guiding of a web in a web coating process，，的美國專利申請序號(hào)第 12/427，453號(hào)中，所述美國專利申請以參照方式納入本文中，以致該申請案不抵觸本揭露內(nèi)容。根據(jù)所述美國專利申請中描述的具體實(shí)施例，提供了在真空條件下，于網(wǎng)涂布工藝應(yīng)用中用于網(wǎng)的無接觸導(dǎo)引的導(dǎo)引裝置。導(dǎo)引裝置包括面對(duì)網(wǎng)的曲狀表面，以及設(shè)置于曲狀表面上的一組氣體出口，氣體出口適于放出氣體流以在曲狀表面與網(wǎng)之間形成懸浮墊。導(dǎo)引裝置更包括氣體分布系統(tǒng)(gas distribution system)，用以選擇性提供氣體流至氣體出口的第一子組，并防止氣體流向氣體出口的第二子組。舉例而言，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例，圖3B顯示包含旋轉(zhuǎn)對(duì)稱表面310的導(dǎo)引裝置。導(dǎo)引裝置以剖面視角繪示，且具有寬度W以及高度H。導(dǎo)引裝置的深度D的方向垂直于繪圖平面。典型地，網(wǎng)導(dǎo)引裝置為圓柱形鼓輪，具有固定的寬度W及高度H?；蛘?，寬度W及高度H可沿著深度D變化，例如，線性地變化，使得導(dǎo)引裝置為圓錐體或截錐體(truncated cone)。舉例來說，若在導(dǎo)引網(wǎng)時(shí)期望橫向偏移(lateral off-set)，例如，若網(wǎng)必須于深度D的方向中移位時(shí)，可使用圓錐體或截錐體。于圖;3B中，氣體出口的第一子組312，S卩，開啟的氣體出口 312，位在網(wǎng)導(dǎo)引區(qū)域。 基板網(wǎng)500與氣體出口 311的第一子組312重迭。于此，術(shù)語“重迭(overlapped) ”并不表示基板網(wǎng)500與表面310接觸，因?yàn)樵谶\(yùn)作期間，懸浮墊形成于網(wǎng)導(dǎo)引區(qū)域中的氣體出口的第一子組312與網(wǎng)500之間。由此，一般而言，避免了網(wǎng)與導(dǎo)引裝置之間的直接接觸。氣體出口的第二子組314，S卩，關(guān)閉的氣體出口 314，位在網(wǎng)導(dǎo)引區(qū)域外。既然氣體僅在需要形成懸浮墊的網(wǎng)導(dǎo)引區(qū)域中被發(fā)射，這表示沒有或幾乎沒有氣體被直接發(fā)射至未與網(wǎng)重迭的區(qū)域，因而可減少氣體浪費(fèi)及/或可在泵系統(tǒng)處于較小應(yīng)力下維持較佳的真空度。特別地，若不與網(wǎng)重迭的氣體出口開啟的話，需要甚至更高的氣壓來產(chǎn)生懸浮墊，因而增加了氣體的浪費(fèi)及/或增加了泵系統(tǒng)的負(fù)載。根據(jù)一些具體實(shí)施例，如圖:3B所示，氣體分布系統(tǒng)390為星狀分布器。通常，氣體分布系統(tǒng)390包括主要?dú)怏w供給件345，以及與氣體出口 311流體聯(lián)通的個(gè)別氣體出口供給件320。于圖:3B所圖解的一些具體實(shí)施例中，氣體分布系統(tǒng)390更可包括扇形腔室(sector chamber) 340。由于僅需要將氣體提供至各扇形腔室而不需要提供至各個(gè)別氣體出口，因此將于下文中詳述的扇形腔室可作為簡化氣體分布系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)之用。如圖;3B所示，可通過旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的內(nèi)壁330、多個(gè)放射狀扇形壁335以及表面310來形成扇形腔室；340。氣體出口供給件320透過氣體入口與扇形腔室340流體連通。若氣體出口供給件320與主要?dú)怏w供給件345流體連通的話，氣體出口供給件320適于經(jīng)氣體入口提供氣體至扇形腔室340。圖;3B顯示了與主要?dú)怏w供給件345流體連通的扇形腔室342，和不與主要?dú)怏w供給件345流體連通的扇形腔室344。因此，扇形腔室的氣體出口 312屬于第一子組，即，它們被供給氣體。氣體象征性地由小圓圈示意。于運(yùn)作期間，氣體于表面310與網(wǎng)500之間形成懸浮墊。鑒于上述，模組化處理系統(tǒng)的具體實(shí)施例可包括一或多個(gè)如上所述的氣墊滾輪。根據(jù)更進(jìn)一步的實(shí)施例，這些氣墊滾輪可通過增加或改變?nèi)缦绿卣鱽碜兏鸂畋砻婵砂W(wǎng)導(dǎo)引區(qū)域，且其中氣體出口的第一子組由網(wǎng)導(dǎo)引區(qū)域中的至少一個(gè)氣體出口所構(gòu)成， 且氣體出口的第二子組由網(wǎng)導(dǎo)引區(qū)域外的至少一個(gè)氣體出口所構(gòu)成；曲狀表面可適于以等于網(wǎng)的導(dǎo)引速度的表面速度轉(zhuǎn)動(dòng)，致使曲狀表面與網(wǎng)重迭的任何部分對(duì)于網(wǎng)而言是本質(zhì)上靜止不動(dòng)的；氣體分布系統(tǒng)可包括主要?dú)怏w供給件、與氣體出口流體連通的個(gè)別氣體出口供給件，個(gè)別氣體出口供給件適于選擇性地將主要?dú)怏w供給件連接至氣體出口的第一子組，并適于選擇性地將主要?dú)怏w供給件與氣體出口的第二子組斷離；主要?dú)怏w供給件可以是不可旋轉(zhuǎn)的，個(gè)別氣體出口供給件可與曲狀表面一起旋轉(zhuǎn)，且個(gè)別氣體出口供給件適于依據(jù)旋轉(zhuǎn)時(shí)與主要?dú)怏w供給件的相對(duì)位置，來選擇性地連接或斷離主要?dú)怏w供給件；及/ 或氣體分布系統(tǒng)可包括眾多扇形腔室，其中各扇形腔室包括可連接至氣體出口供給件的至少一個(gè)氣體入口，且其中各扇形腔室與若干氣體出口流體連通，所述氣體出口的數(shù)目大于扇形腔室的氣體入口數(shù)目，扇形腔室的氣體入口數(shù)目較佳為一個(gè)。
圖4為根據(jù)進(jìn)一步的具體實(shí)施例的模組化基板處理系統(tǒng)100的側(cè)視圖。于此需注意的是，為了避免多余的描述，已就之前的附圖進(jìn)行描述的組件及部分，不再就后續(xù)附圖進(jìn)行詳述。
除了圖1所示的模組化基板處理系統(tǒng)100以外，圖4所示的系統(tǒng)包括退繞模組 105，柔性基板500可于退繞模組105自卷軸退繞，以達(dá)成柔性基板500的連續(xù)處理。并且， 可于最后一個(gè)處理模組IOln的輸出處提供卷繞模組106，致使經(jīng)處理的柔性基板500可再度卷繞形成卷軸。
于此需注意的是，處理模組IOla至IOln的數(shù)目η可超過將沉積至柔性基板上的個(gè)別層的數(shù)目，η在自2至20的范圍內(nèi)。已就圖2于上文中描述的處理模組IOla至IOln 的第一及第二處理區(qū)域205、206，由氣體分離裝置301所分離。氣體分離裝置301適于在處理模組101內(nèi)的第一處理區(qū)域205與至少一個(gè)第二處理區(qū)域206之間提供氣體分離，且可被提供作為狹槽(narrow slot)，透過所述狹槽導(dǎo)引柔性基板?？深~外以掃流氣體(swe印 gas)清潔槽本身，例如惰性掃流氣體，以最小化在兩個(gè)處理區(qū)域205與206之間發(fā)生前驅(qū)物氣體混合物交換的可能性。
根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例， 可設(shè)置多個(gè)處理模組，例如，含有PECVD源的2至20個(gè)處理模組IOla至101η，致使可提供摻雜層厚度對(duì)欲求本征層厚度的厚度匹配(thickness match)。舉例而言，針對(duì)非晶η型層提供一個(gè)處理模組，接著提供約5至9個(gè)(如7個(gè))適于沉積本征i型層的處理模組，接著提供適于沉積非晶P型層的至少一個(gè)處理模組。典型地，可提供每個(gè)模組4個(gè)源，致使在一個(gè)處理模組的各處理區(qū)域中可提供2個(gè)源。
根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例， 例如，可提供5至9個(gè)處理模組來沉積微晶硅，并提供3至7個(gè)處理模組來沉積非晶硅。由此，可沉積雙結(jié)堆迭層(double junction stack layer)，該雙結(jié)堆迭層具有微晶n-i-p層狀結(jié)構(gòu)以及非晶n-i-p層狀結(jié)構(gòu)，反之亦可。類似于上述的具體實(shí)施例，從而形成更進(jìn)一步的具體實(shí)施例，大多數(shù)的模組(例如至少60%)被用于個(gè)別層狀結(jié)構(gòu)的本征層。典型地，可提供每個(gè)模組4個(gè)源，致使在一個(gè)處理模組的各處理區(qū)域中可提供，例如2個(gè)源。
因此，不同的進(jìn)一步具體實(shí)施例可包括多個(gè)等離子體源及/或處理模組，所述等離子體源及/或處理模組的數(shù)目經(jīng)設(shè)計(jì)致使可避免與灰塵及/或微粒形成有關(guān)的工藝漂移。有鑒于此，舉例而言，串接結(jié)薄膜太陽能電池的制造是基于模組數(shù)量的增加，以計(jì)算膜厚度及系統(tǒng)產(chǎn)率。
使用負(fù)載鎖定腔室(load lock chamber) 403將卷繞/退繞模組106、105連接至鄰近處理模組101η、101a?？蓪㈡i定裝置401整合入卷繞/退繞模組106、105，整合入負(fù)載鎖定腔室403及/或整合入處理模組，如圖4中的虛線所標(biāo)示。這些位在退繞/卷繞模組與鄰近處理模組101a、101n之間的路徑上的鎖定裝置401可被提供作為真空密閉的可充氣密封件(seal)。舉例而言，在出于安全原因而必須防止空氣透過可充氣密封件進(jìn)入處理區(qū)域205及206的情況中，能夠在負(fù)載鎖定關(guān)閉時(shí)泵抽負(fù)載鎖定腔室403。所以即便在卷繞/ 退繞模組106、105與鎖定腔室403之間的鎖定裝置401中有少量真空泄漏，侵入空氣應(yīng)無法進(jìn)入處理區(qū)域205及206且無法造成任何傷害。
舉例而言，若使用硅烷(silane)作為前驅(qū)物氣體，可能會(huì)產(chǎn)生硅烷灰塵。由于基板處理系統(tǒng)100被設(shè)計(jì)為卷軸對(duì)卷軸結(jié)構(gòu)，將氣體組成物自生產(chǎn)線中的一個(gè)處理模組傳送至鄰近處理模組或至其它處理模便為一課題。在相鄰的處理模組IOla至IOln之間使用氣體分離狹縫(gas separation slit)，可避免摻雜自一個(gè)處理模組傳送至鄰近處理模組，且可進(jìn)行高品質(zhì)基板處理運(yùn)作，例如，供高性能光電電池所用的非晶或微晶硅層的沉積。
通過導(dǎo)引網(wǎng)經(jīng)過狹縫，并使掃流氣體進(jìn)入狹縫內(nèi)致使掃流氣體可防止其它氣體進(jìn)入狹縫，因而可提供氣體分離。從而，根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例，掃流氣體可為處理氣體，典型地可為使用于狹縫兩側(cè)的工藝氣體，如載氣。
掃流氣體流入相鄰的處理模組之間，并避免前驅(qū)物氣體混合物于相鄰的處理模組之間擴(kuò)散。除此之外，或可供選擇的，可提供用于基板處理運(yùn)作的工藝氣體。
根據(jù)不同的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例，通過就圖3于上文所述的氣墊滾輪201、202，可結(jié)合掃流氣體的流動(dòng)及柔性基板500的傳送。接著可在減少基板表面-滾輪接觸情況下進(jìn)行基板傳送，同時(shí)減少摻雜自處理模組轉(zhuǎn)移至處理模組，即，同時(shí)自處理腔室轉(zhuǎn)移至處理腔室。舉例而言，工藝氣體于氣體分離單元中作為掃流氣體的用途與工藝氣體作為氣墊氣體的用途可被結(jié)合。
鑒于上述，根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，可提供適于處理柔性基板的基板處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括氣體分離單元及/或氣墊滾輪，其中氣體分離單元及/或氣墊滾輪適于利用工藝氣體來運(yùn)作。由此，可將進(jìn)入氣體分離單元與進(jìn)入氣墊滾輪的氣體導(dǎo)引至處理區(qū)域而不使工藝品質(zhì)惡化。在此氣體中，甚至可由來自氣體分離單元或氣墊滾輪的個(gè)別處理氣體，減少和補(bǔ)償直接進(jìn)入處理區(qū)域的工藝氣體量。
根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例， 模組化基板處理系統(tǒng)100可包括退繞模組105，柔性基板500可于退繞模組105自卷軸退繞，致使可達(dá)成柔性基板500的連續(xù)處理。除此之外，可提供簡易的卷軸交換/傳送。并且， 可于最后一個(gè)處理模組IOln的輸出處提供卷繞模組106，致使經(jīng)處理的柔性基板500可再次卷繞形成卷軸。
根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的任何其它具體實(shí)施例及變更，負(fù)載鎖定腔室403可適于提供氣體分離以及真空鎖定(vacuum lock)。
進(jìn)而，可于最后一個(gè)處理模組IOln與卷繞模組106之間提供負(fù)載鎖定腔室403。 各個(gè)負(fù)載鎖定腔室403包括密封件，舉例而言，在柔性基板500饋送經(jīng)過處理模組IOla至 IOln的生產(chǎn)線時(shí)，密封件可關(guān)閉。若負(fù)載鎖定腔室403的密封件關(guān)閉，例如，退繞模組105 及卷繞模組106可暴露至大氣壓力，而抽空剩余的處理模組IOla至101η。除此之外，可使用分別位于第一和最后一個(gè)處理模組101a、IOln的負(fù)載鎖定腔室403來避免生產(chǎn)線的大氣污染。負(fù)載鎖定腔室403可包括鎖定裝置，該鎖定裝置被提供作為真空密閉的可充氣密封件。
通過負(fù)載鎖定腔室403及鎖定裝置401的適當(dāng)運(yùn)作，可將新的柔性基板卷軸插入系統(tǒng)中，或可自系統(tǒng)移除有經(jīng)處理基板的卷軸，而不使系統(tǒng)暴露至大氣壓力。在退繞與卷繞工作站還有系統(tǒng)的其它部份之間具有真空分離，可容許系統(tǒng)僅需在基板更換時(shí)通氣退繞及卷繞工作站。這也造成系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間(down-time)的顯著減少。
根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的具體實(shí)施例，可將具有鎖定裝置401的負(fù)載鎖定腔室403及互連單元整合入模組或卷繞/退繞工作站。舉例而言，模組及/或卷繞/退繞工作站可裝配有密封件及/或可充氣密封件，以使相鄰的模組彼此密封。密封件的實(shí)例描述于1993年10月19日公告的美國專利第5，254，169號(hào)，以及于 2004 年 5 月 24 日提出申請的名稱為 “LOCK VALVE IN PARTICULAR FOR STRIP PROCES SING UNIT”的美國專利申請序號(hào)第10/574，486號(hào)中，兩者皆以參照方式納入本文中，以致該申請案不抵觸本揭露內(nèi)容。
圖5為根據(jù)更進(jìn)一步的具體實(shí)施例的處理模組101的側(cè)視圖。于此須注意的是， 為了避免多余的描述，已就之前的圖2進(jìn)行描述的組件及部分，不再就后續(xù)附圖進(jìn)行詳述。
處理模組101包括基板導(dǎo)引工具，所述基板導(dǎo)引工具包括第一基板導(dǎo)引裝置103 以及第二基板導(dǎo)引裝置104。導(dǎo)引裝置適于在相反的垂直方向中導(dǎo)引柔性基板500，致使在相反的垂直方向中移動(dòng)的基板的位置之間形成中介空間107。分離壁108形成于第一基板導(dǎo)引工具103的上游側(cè)(滾輪201、208設(shè)置處)與第一基板導(dǎo)引工具103的下游側(cè)(滾輪 202、209設(shè)置處)之間。
根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例， 為了針對(duì)特定處理運(yùn)作提供期望的基板溫度，可于中介空間107中設(shè)置加熱裝置，如輻射式加熱器或感應(yīng)式加熱器。除此之外，或可供選擇的，為了加熱移動(dòng)中的基板，可提供加熱的滾輪或鼓輪。
兩個(gè)沉積源503、504，如等離子體沉積源設(shè)置于中介空間107的相對(duì)側(cè)，沉積源 503,504對(duì)應(yīng)基板500而被垂直定向并面對(duì)基板500的前表面502。第一沉積源503設(shè)置于第一處理區(qū)域205中，且第二沉積源504設(shè)置于第二處理區(qū)域206中。由于沉積源503、 504，例如等離子體沉積源，設(shè)置于中介空間107的相對(duì)側(cè)，對(duì)應(yīng)移動(dòng)的基板500，如果需要維修運(yùn)作的話，可輕易交換沉積源503、504。
典型地，于處理區(qū)域205、206的至少一者中提供在低壓條件下運(yùn)作的等離子體處理裝置。根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合以上任何其它具體實(shí)施例及變更，等離子體處理裝置為多區(qū)域等離子體源(multi-region plasma source) 0因此，不同的進(jìn)一步具體實(shí)施例可包括在單一處理模組中的數(shù)目為m的等離子體源，m介于二至八的范圍內(nèi)，且典型地為四。由此，可根據(jù)任何下列具體實(shí)施例提供沉積源可提供等離子體沉積源，所述等離子體沉積源用于將沉積氣體轉(zhuǎn)換為等離子體態(tài)，并用于自等離子體態(tài)沉積薄膜至基板上，所述基板在真空腔室內(nèi)于基板傳送方向中移動(dòng)。等離子體沉積源可包括多區(qū)域電極裝置(multi-region electrode device)，所述多區(qū)域電極裝置適于設(shè)置在真空腔室中，并包括至少一個(gè)RF電極，RF電極具有與基板傳送方向平行的電極寬度，以及與基板傳送方向垂直的電極長度，且相對(duì)移動(dòng)中的基板設(shè)置RF電極，其中通過電極表面與相對(duì)基板位置之間所界定、由電極長度所分隔的等離子體容積來提供常態(tài)化(normalized)的等離子體容積，且其中該常態(tài)化的等離子體容積被微調(diào)至沉積氣體的耗盡長度(depletion length)；以及RF功率產(chǎn)生器，所述RF功率產(chǎn)生器適于供應(yīng)RF功率到至少一個(gè)RF電極，其中RF電極具有設(shè)置于RF電極的一個(gè)邊緣處的至少一個(gè)氣體入口，以及設(shè)置于RF電極的相對(duì)邊緣處的至少一個(gè)氣體出口。于進(jìn)一步的典型變更內(nèi)，可提供等離子體沉積源，其中平行于基板傳送方向的RF電極的電極寬度小于沉積氣體的耗盡輪廓(cbpletion profile)的臨界耗盡長度(critical depletion length)，臨界耗盡長度界定于沉積氣體最大摩爾分?jǐn)?shù)的約10%，及/或其中RF電極在真空腔室內(nèi)、電極表面與相對(duì)基板位置之間界定1200cm3 至7200cm3的范圍內(nèi)的等離子體容積。等離子體源的進(jìn)一步實(shí)例揭露于2009年6月2日提出申請的名禾爾為 “Plasma deposition source and method for depositing thin films，， 的美國專利申請序號(hào)第12/476,891號(hào)中，所述美國專利申請以參照方式納入本文中，以致該申請案不抵觸本揭露內(nèi)容。
根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例， 第一及第二處理區(qū)域由氣體分離裝置301分離。氣體分離裝置301適于在處理模組101內(nèi)的第一處理區(qū)域205與至少一個(gè)第二處理區(qū)域206之間提供氣體分離，且可被提供作為狹槽，基板網(wǎng)透過所述狹槽自一個(gè)處理區(qū)域通過至相鄰的處理區(qū)域。由此，典型地，掃流氣體進(jìn)入槽區(qū)域內(nèi)，以避免氣體進(jìn)入槽中?？筛鶕?jù)本文所述的任何其它具體實(shí)施例使用典型的氣體。
圖6為根據(jù)又一具體實(shí)施例的模組化基板處理系統(tǒng)100的側(cè)視剖面圖。需注意的是，為了避免多余的描述，已就圖4進(jìn)行描述的組件，于此不再贅述。于圖6所示的基板處理系統(tǒng)中，鎖定裝置401非如圖4中的虛線所標(biāo)示般整合至卷繞/退繞模組106、105中，整合至負(fù)載鎖定腔室403中及/或整合至處理模組中，而是以分離的個(gè)體般被提供。如圖6 所圖解，第一鎖定裝置401設(shè)置于退繞模組105與上游負(fù)載鎖定腔室403之間(于圖6左側(cè))，而第二鎖定裝置401則設(shè)置于卷繞模組106與下游負(fù)載鎖定腔室403之間(于圖6右側(cè))。除此之外，或可供選擇的，鎖定裝置401更可設(shè)置于上游負(fù)載鎖定腔室403與第一處理模組IOla之間，及/或于最后一個(gè)處理模組IOln與下游負(fù)載鎖定腔室403之間。
至少一個(gè)處理模組內(nèi)的氣體分離裝置301允許使用相異氣體的處理步驟的多用途安排。因此，當(dāng)在傳送方向501中傳送柔性基板500時(shí)，相異的處理運(yùn)作可于相異的處理模組中進(jìn)行，也可于一個(gè)處理模組內(nèi)進(jìn)行。
舉例而言，處理柔性基板可包括于第一處理模組IOla的第一處理區(qū)域205中沉積第一層至柔性基板500上，并于第一處理模組的第二處理區(qū)域206中且于至少一個(gè)第二處理模組IOlb至IOln中沉積至少一個(gè)第二層至柔性基板500上。
進(jìn)一步，處理柔性基板可包括在相異的處理區(qū)域205、206中沉積至少兩個(gè)相異層至柔性基板500上，這些層具有相異的層厚度，其中兩個(gè)相異層的層厚度比例約略對(duì)應(yīng)于柔性基板經(jīng)歷過的處理區(qū)域的數(shù)目比例。盡管圖中未繪示，個(gè)別處理模組可包括兩個(gè)以上的處理區(qū)域，所述處理區(qū)域可由氣體分離裝置分離，致使可于單一處理模組內(nèi)進(jìn)行兩個(gè)以上的相異處理運(yùn)作。
根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的任何其它具體實(shí)施例， 第一處理模組IOla包括第一基板插入單元以及第一基板退出單元，至少一個(gè)第二處理模組IOlb包括第二基板插入單元以及第二基板退出單元，且至少一個(gè)互連單元適于互連第一基板退出單元與第二基板插入單元。
根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例， 基板處理系統(tǒng)100可包括至少一個(gè)監(jiān)控單元，所述監(jiān)控單元適于監(jiān)控基板處理運(yùn)作。為了監(jiān)控處理運(yùn)作，電壓、電流、膜厚度、膜厚度變化、膜成分及其它與處理運(yùn)作相關(guān)的數(shù)據(jù)可被偵測、分析，并用來控制特定的工藝。
圖7為解說處理柔性基板500的方法的流程圖。于步驟Si，開始處理程序。接著， 于后續(xù)步驟S2，于水平方向中，透過插入單元將柔性基板移入第一處理模組。步驟S2可包括自卷軸(可于退繞模組中提供卷軸)退繞柔性基板的步驟。
接著，程序進(jìn)行至后續(xù)步驟S3，步驟S3中于第一處理模組IOla中處理柔性基板 500。詳言之，以如下方式導(dǎo)引柔性基板500經(jīng)過第一處理模組101a。借助第一及第二基板導(dǎo)引裝置103、104，于垂直方向501、501'中使水平插入的柔性基板500轉(zhuǎn)向。
在將柔性基板500插入第一基板導(dǎo)引裝置103后，與基板500的背側(cè)(相對(duì)于前表面50 接觸的輸入滾輪208導(dǎo)引基板500至上游氣墊滾輪201，所述上游氣墊滾輪201 提供前表面與滾輪表面之間的氣墊。
接著，柔性基板500于垂直方向中朝下轉(zhuǎn)向。柔性基板500經(jīng)過第一處理模組IOla 的第一處理區(qū)域205朝下移動(dòng)。接著，柔性基板500被插入第二基板導(dǎo)引裝置104，借助中繼滾輪203，柔性基板500于第二基板導(dǎo)引裝置104自垂直朝下移動(dòng)轉(zhuǎn)向?yàn)榇怪背弦苿?dòng)。
接著，基板500通過第一處理模組IOla的第二處理區(qū)域206并進(jìn)入第一基板導(dǎo)引裝置103。在由下游氣墊滾輪202以及輸出滾輪209轉(zhuǎn)向后，基板500于步驟S4自第一處理模組IOla移出。于此需注意的是，可由第一處理模組IOla的至少一個(gè)氣墊滾輪201、 202，至少部分提供處理柔性基板500所用的工藝氣體。
程序接著進(jìn)行步驟S5，步驟S5中柔性基板移動(dòng)進(jìn)入至少一個(gè)第二處理模組IOlb 至101η，并接著進(jìn)行后續(xù)步驟S6，步驟S6中柔性基板500于第二處理模組中進(jìn)行處理。
以如下類似第一處理模組IOla的方式，導(dǎo)引柔性基板500經(jīng)過第二處理模組。借助第一及第二基板導(dǎo)引裝置103、104使水平插入的柔性基板500于垂直方向中轉(zhuǎn)向。
在將柔性基板500插入第一基板導(dǎo)引裝置103后，與基板500的背側(cè)(相對(duì)于前表面50 接觸的輸入滾輪208導(dǎo)引基板500至第二處理模組的上游氣墊滾輪201。接著柔性基板500于垂直方向中朝下轉(zhuǎn)向。
柔性基板500朝下移動(dòng)經(jīng)過第二處理模組的第一處理區(qū)域205。接著將柔性基板 500插入第二基板導(dǎo)引裝置104，于第二基板導(dǎo)引裝置104中柔性基板500借助中繼滾輪 203，于移動(dòng)中自垂直朝下移動(dòng)轉(zhuǎn)向?yàn)榇怪背弦苿?dòng)。接著基板500通過第二處理模組的第二處理區(qū)域206并進(jìn)入第二處理模組的第一基板導(dǎo)引裝置104。
在由下游氣墊滾輪202以及輸出滾輪209轉(zhuǎn)向后，基板500于步驟S7自第二處理14模組退出。于步驟S7，透過退出單元，于水平方向501中，將柔性基板500移出第二處理模組。于此需注意的是，可由第二處理模組的至少一個(gè)氣墊滾輪，至少部分提供用以處理柔性基板的工藝氣體。
根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例， 可借助卷繞模組106將柔性基板500卷繞于卷軸上，使得卷軸對(duì)卷軸工藝(roll-to-roll process)可被建立。
因此，不同的進(jìn)一步具體實(shí)施例可包括個(gè)別處理模組IOla至IOln的第一處理區(qū)域與至少一個(gè)第二處理區(qū)域之間的氣體分離。使用設(shè)置于個(gè)別處理模組IOla至IOln內(nèi)的氣體分離裝置301于至少一個(gè)處理模組內(nèi)提供氣體分離。
根據(jù)不同的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例，于第一處理模組的至少一個(gè)插入單元以及最后一個(gè)處理模組的退出單元處提供氣體分離以及真空鎖定。
根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例， 處理柔性基板500可包括于第一處理模組IOla的第一處理區(qū)域205中，沉積第一層至柔性基板500上，并于第一處理模組IOla的第二處理區(qū)域206中且于至少一個(gè)第二處理模組 IOlb至IOln中，沉積至少一個(gè)第二層至柔性基板500上。
進(jìn)一步，處理柔性基板500可包含在相異處理區(qū)域205、206中沉積至少兩個(gè)相異層至柔性基板500上的步驟，這些層具有相異的層厚度，其中兩個(gè)相異層的層厚度比例約略對(duì)應(yīng)于柔性基板500經(jīng)歷過的處理區(qū)域205、206的數(shù)目比例。
根據(jù)不同的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例，于相鄰的處理模組IOla至IOln之間提供互連單元，互連單元可作為氣體插入模組之用，所述氣體插入模組適于將掃流氣體流經(jīng)兩個(gè)相鄰處理模組IOla至IOln之間。
鑒于上述，本文已揭露了多個(gè)具體實(shí)施例。舉例而言，根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，提供一種處理柔性基板的模組化基板處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括于水平方向中相互鄰近設(shè)置的至少兩個(gè)處理模組，其中處理模組包括氣墊滾輪，氣墊滾輪適于無接觸導(dǎo)引柔性基板，并適于使柔性基板于垂直方向中轉(zhuǎn)向。根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例，至少一個(gè)處理模組包括氣體分離裝置，氣體分離裝置適于在處理模組內(nèi)的第一處理區(qū)域與至少一個(gè)第二處理區(qū)域之間提供氣體分離。氣墊滾輪可提供用于處理柔性基板的工藝氣體。進(jìn)一步，氣墊滾輪經(jīng)設(shè)置面對(duì)柔性基板的前表面。根據(jù)上述具體實(shí)施例可選擇的變更，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)退繞模組，退繞模組適于退繞柔性基板。根據(jù)上述具體實(shí)施例另一個(gè)可選擇的變更，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)卷繞模組，卷繞模組適于卷繞柔性基板。根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合本文所述的其它具體實(shí)施例， 于退繞模組與卷繞模組的至少一者與鄰近處理模組之間提供鎖定裝置，鎖定裝置適于提供氣體分離以及真空鎖定。根據(jù)上述具體實(shí)施例可選擇的變更，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)互連單元，互連單元適于互連相鄰的處理模組，且適于將柔性基板自一個(gè)處理模組導(dǎo)引至鄰近處理模組，其中互連單元可被提供作為真空凸緣(vacuum flange) 0根據(jù)上述具體實(shí)施例可選擇的變更，互連單元被提供作為氣體插入模組，氣體插入模組適于將掃流氣體流入兩個(gè)相鄰處理模組之間。根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合以上任何具體實(shí)施例及變更，處理模組的數(shù)目η超過將沉積至柔性基板上的個(gè)別層的數(shù)目，η在自2至20的范圍內(nèi)。
根據(jù)再進(jìn)一步或可供選擇的變更，處理模組可包括基板導(dǎo)引工具，基板導(dǎo)引工具適于在相反的垂直方向中導(dǎo)引柔性基板，致使在相反的垂直方向中移動(dòng)的基板的位置之間形成中介空間，且至少一個(gè)等離子體源設(shè)置于中介空間的相對(duì)側(cè)，等離子體源對(duì)應(yīng)基板而被垂直定向并面對(duì)基板的前表面。根據(jù)上述具體實(shí)施例可選擇的變更，基板導(dǎo)引工具包括至少一個(gè)氣墊滾輪。并且，可于至少一個(gè)處理區(qū)域中提供在低壓條件下運(yùn)作的等離子體處理裝置。根據(jù)上述具體實(shí)施例可選擇的變更，等離子體處理裝置為多區(qū)域等離子體源。根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合以上任何具體實(shí)施例及變更，第一處理模組包括第一基板插入單元以及第一基板退出單元，至少一個(gè)第二處理模組包括第二基板插入單元以及第二基板退出單元，且至少一個(gè)互連單元適于互連第一基板退出單元與第二基板插入單元。除此之外，該系統(tǒng)可包括至少一個(gè)監(jiān)控單元，監(jiān)控單元適于監(jiān)控基板處理運(yùn)作。根據(jù)再進(jìn)一步的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合以上任何具體實(shí)施例及變更，提供一種適于處理柔性基板的模組化基板處理系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括于水平方向中相互鄰近設(shè)置的至少兩個(gè)處理模組，其中至少一個(gè)處理模組包括第一處理區(qū)域、至少一個(gè)第二處理區(qū)域、 以及氣體分離裝置，氣體分離裝置適于在處理模組內(nèi)的第一處理區(qū)域與第二處理區(qū)域之間提供氣體分離。根據(jù)另一具體實(shí)施例，提供一種處理柔性基板的方法。該方法包括透過插入單元，于水平方向中將柔性基板移入第一處理模組；于第一處理模組中處理柔性基板； 自第一處理模組移出柔性基板；移動(dòng)柔性基板進(jìn)入至少一個(gè)第二處理模組；于第二處理模組中處理柔性基板；以及透過退出單元，于水平方向中自第二處理模組移出柔性基板，其中柔性基板借助至少一個(gè)氣墊滾輪在各個(gè)處理模組內(nèi)于垂直方向中轉(zhuǎn)向。根據(jù)上述具體實(shí)施例可選擇的變更，由設(shè)置在個(gè)別處理模組內(nèi)的氣體分離裝置，提供至少一個(gè)處理模組內(nèi)的第一處理區(qū)域與至少一個(gè)第二處理區(qū)域之間的氣體分離。進(jìn)一步，可于插入單元及退出單元的至少一者處提供氣體分離以及真空鎖定。根據(jù)更進(jìn)一步的額外或可供選擇的變更，可由至少一個(gè)氣墊滾輪，至少部分提供用以處理柔性基板的工藝氣體。根據(jù)另一具體實(shí)施例， 處理柔性基板包括于第一處理模組的第一處理區(qū)域中沉積第一層至柔性基板上，并于第一處理模組的第二處理區(qū)域中且于至少一個(gè)第二處理模組中沉積至少一個(gè)第二層至柔性基板上。根據(jù)又一具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例可結(jié)合以上任何具體實(shí)施例及變更，處理柔性基板可包括在相異處理區(qū)域中沉積至少兩個(gè)相異層至柔性基板上，這些層具有相異的層厚度，其中兩個(gè)相異層的層厚度比例約略對(duì)應(yīng)于柔性基板經(jīng)歷過的處理區(qū)域的數(shù)目比例。
前述說明針對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例，然在不悖離本發(fā)明基本范疇下，亦可推得其他或進(jìn)一步的具體實(shí)施例，且本發(fā)明的范疇由以下的權(quán)利要求所決定。
權(quán)利要求
1.一種適于處理柔性基板的模組化基板處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含 至少兩個(gè)處理模組，所述至少兩個(gè)處理模組于水平方向中相互鄰近設(shè)置，其中所述處理模組包含氣墊滾輪，所述氣墊滾輪適于無接觸導(dǎo)引所述柔性基板，并適于使所述柔性基板于垂直方向中轉(zhuǎn)向。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述氣墊滾輪適于提供用以處理所述柔性基板的工藝氣體。
3.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含適于退繞所述柔性基板的至少一個(gè)退繞模組，及/或適于卷繞所述柔性基板的至少一個(gè)卷繞模組。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中于所述退繞模組及所述卷繞模組的至少一者與鄰近的處理模組之間提供鎖定裝置，所述鎖定裝置適于提供氣體分離以及真空鎖定。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含至少一個(gè)互連單元，所述至少一個(gè)互連單元適于互連鄰近的處理模組，且適于將所述柔性基板自一個(gè)處理模組導(dǎo)引至鄰近的處理模組。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述互連單元被提供作為氣體插入模組，所述氣體插入模組適于將掃流氣體流經(jīng)兩個(gè)相鄰處理模組之間。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述處理模組的數(shù)量η超過將被沉積至所述柔性基板上的個(gè)別層的數(shù)量，η在自2至20的范圍內(nèi)。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述處理模組包含基板導(dǎo)引工具，所述基板導(dǎo)引工具適于在相反的垂直方向中導(dǎo)引所述柔性基板，致使于所述相反的垂直方向中移動(dòng)的基板的位置之間形成中介空間，且至少一個(gè)等離子體源設(shè)置于所述中介空間的相對(duì)側(cè)，所述等離子體源對(duì)應(yīng)所述基板而被垂直定向并面對(duì)所述基板的前表面。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中于至少一個(gè)處理區(qū)域中提供于低壓條件下運(yùn)行的等離子體處理裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述等離子體處理裝置為多區(qū)域等離子體源。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)處理模組包含第一處理區(qū)域、 至少一個(gè)第二處理區(qū)域以及氣體分離裝置，所述氣體分離裝置適于提供所述處理模組內(nèi)的所述第一處理區(qū)域及所述第二處理區(qū)域之間的氣體分離。
12.—種用以處理柔性基板的方法，所述方法包含下列步驟通過插入單元，于水平方向中移動(dòng)所述柔性基板進(jìn)入第一處理模組；于所述第一處理模組中處理所述柔性基板；自所述第一處理模組移出所述柔性基板；移動(dòng)所述柔性基板進(jìn)入至少一個(gè)第二處理模組；于所述第二處理模組中處理所述柔性基板；以及通過退出單元，于水平方向中自所述第二處理模組移出所述柔性基板，其中所述柔性基板借助至少一個(gè)氣墊滾輪在各個(gè)處理模組內(nèi)于垂直方向中轉(zhuǎn)向。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中處理所述柔性基板的步驟包含于所述第一處理模組的第一處理區(qū)域中，沉積第一層至所述柔性基板上，并于所述第一處理模組的第二處理區(qū)域中且于至少一個(gè)第二處理模組中，沉積至少一個(gè)第二層至所述柔性基板上。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其中處理所述柔性基板的步驟包含于相異處理區(qū)域中，沉積至少兩個(gè)相異層至所述柔性基板上，所述層具有相異的層厚度，其中兩個(gè)相異層的層厚度的比例約略對(duì)應(yīng)所述柔性基板通過的處理區(qū)域的數(shù)目的比例。
15.如權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中由設(shè)置于個(gè)別處理模組內(nèi)的氣體分離裝置，提供至少一個(gè)處理模組內(nèi)的第一處理區(qū)域及至少一個(gè)第二處理區(qū)域間的氣體分1 O
全文摘要
提供一種模組化基板處理系統(tǒng)，用以處理柔性基板。該系統(tǒng)包含于水平方向中相互鄰近設(shè)置的至少兩個(gè)處理模組。該處理模組包含氣墊滾輪，氣墊滾輪適于無接觸導(dǎo)引柔性基板，并適于使柔性基板在垂直方向中轉(zhuǎn)向。
文檔編號(hào)B65H23/26GK102511073SQ201080042207
公開日2012年6月20日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者安德烈·赫爾佐格, 尼爾·莫里森, 斯蒂芬·海因, 皮特·索爾 申請人:應(yīng)用材料公司