6所示，第一處理工具1602包括:多個(gè)電解質(zhì)沉積腔室1604、一個(gè)或更多個(gè)金屬沉積腔室1606以及一個(gè)或更多個(gè)鋰沉積腔室1608。工廠1600還包括第二處理工具1610，用以沉積陰極層。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如圖16所示，第二處理工具1610包括多個(gè)陰極沉積腔室1612。工廠1600還包括第三處理工具1614，用以沉積金屬或半導(dǎo)體層以形成薄膜電池的接觸。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如圖16所示，第三處理工具1614包括多個(gè)金屬腔室1616、諸如鈦(TI)、鋁(Al)與金/鉑(Au/Pt)沉積腔室。在實(shí)施例中，工廠1600還包括額外群組的處理工具1618、1620、1622、1624與1626，用以執(zhí)行制造薄膜電池中的各種工藝操作。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖16所示，周圍工具群組包括:處理工具1618，配置為進(jìn)行快速熱處理；處理工具1620，配置為以沉積聚合物層；以及處理工具1622，配置為進(jìn)行蝕刻、清洗與剝離操作。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖16所示，圖案化工具群組包括處理工具1624，配置為進(jìn)行光刻暴露；以及處理工具1626，配置為進(jìn)行激光劃線。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，工廠1600可用來(lái)執(zhí)行無(wú)掩模整合方案與掩模式整合方案之間的雜合整合處理。此特定工廠可用于LiCoO2-Li電池?？衫孟嗨聘拍钊菀籽苌銎渌愋偷年帢O-陽(yáng)極對(duì)與工藝整合流程的類似構(gòu)造。
[0062]因此，在一個(gè)或更多個(gè)本發(fā)明實(shí)施例中，提供鋰基薄膜電池制造的工廠布局。工廠布局包括:第一處理工具，用以沉積金屬或半導(dǎo)體層；第二處理工具，用以沉積有源層；第三處理工具，用以進(jìn)行快速熱處理；第四處理工具，用以沉積介電層；第五處理工具，用以執(zhí)行反應(yīng)性離子蝕刻；以及第六處理工具，用以沉積薄膜電池的特制層。
[0063]在一個(gè)實(shí)施例中，第六處理工具被配置為在相同處理工具中沉積鋰或含鋰層與保護(hù)涂層二者。在特定實(shí)施例中，鋰層是鋰陽(yáng)極層，而保護(hù)涂層是聚合物層。在一個(gè)實(shí)施例中，第一處理工具包括第一鋰腔室，而第二處理工具包括第二鋰腔室。在特定實(shí)施例中，第六處理工具被配置為沉積聚合物層。在特定實(shí)施例中，工廠布局進(jìn)一步包括:第七處理工具組，配置為進(jìn)行光刻暴露與光刻膠剝離操作；第八處理工具組，配置為進(jìn)行蝕刻與清洗操作；以及第九處理工具，配置為進(jìn)行其上制造有薄膜電池制造的晶片或基板的激光劃線。在一個(gè)實(shí)施例中，第二處理工具包括:第一群集工具，用以沉積陰極層；第二群集工具，用以沉積電解質(zhì)層；以及鋰蒸鍍工具，包括將鋰蒸鍍工具耦接至第一群集工具與第二群集工具的一個(gè)或更多個(gè)手套箱。在一個(gè)實(shí)施例中，鋰基薄膜電池制造包括掩模式整合方案。在一個(gè)實(shí)施例中，鋰基薄膜電池制造包括無(wú)掩模整合方案。
[0064]在本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)其他實(shí)施例中，提供鋰基薄膜電池制造的不同工廠布局。工廠布局包括:第一處理工具，用以沉積有源層，其中第一處理工具是在線處理工具；以及第二處理工具，用以沉積金屬或半導(dǎo)體層。
[0065]在一個(gè)實(shí)施例中，第一處理工具包括多個(gè)鋰沉積腔室。在特定實(shí)施例中，工廠布局進(jìn)一步包括:第三處理工具，配置為進(jìn)行快速熱處理；第四工具，配置為沉積聚合物層；第五處理工具組，配置為進(jìn)行光刻暴露與光刻膠剝離操作；第六處理工具組，配置為進(jìn)行蝕刻與清洗操作；以及第七處理工具，配置為進(jìn)行其上制造有薄膜電池制造的晶片的激光劃線。在一個(gè)實(shí)施例中，第一處理工具被配置為沉積電解質(zhì)與陽(yáng)極層，而第二處理工具是在線處理工具。工廠布局進(jìn)一步包括第三處理工具，配置為沉積陰極層，其中第三處理工具是在線處理工具。在特定實(shí)施例中，第二處理工具包括多個(gè)鋰沉積腔室，而工廠布局進(jìn)一步包括:第四處理工具，配置為進(jìn)行快速熱處理；第五處理工具，配置為沉積聚合物層；第六處理工具，配置為進(jìn)行光刻暴露與光刻膠剝離操作；第七處理工具，配置為進(jìn)行蝕刻與清洗操作；第八處理工具，配置為進(jìn)行激光燒蝕；以及第九處理工具，配置為沉積介電層。在一個(gè)實(shí)施例中，第二處理工具是群集處理工具。在特定實(shí)施例中，第二處理工具包括配置為沉積鋰或含鋰層的腔室。在一個(gè)實(shí)施例中，第二處理工具是在線處理工具且直接耦接至第一處理工具。工廠布局進(jìn)一步包括第三處理工具，用以沉積保護(hù)涂層，其中第三處理工具是在線處理工具。在一個(gè)實(shí)施例中，第一處理工具被配置為沉積陰極層，第二處理工具是在線處理工具且被配置為沉積接觸層，而工廠布局進(jìn)一步包括第三處理工具，用以沉積電解質(zhì)與鋰或含鋰層，其中第三處理工具是在線處理工具。在一個(gè)實(shí)施例中，鋰基薄膜電池制造包括掩模式整合方案。在一個(gè)實(shí)施例中，鋰基薄膜電池制造包括無(wú)掩模整合方案。
[0066]因此，已經(jīng)公開用于制造薄膜電池的方法與工廠。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，方法包括用于制造薄膜電池的操作。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，工廠包括用于制造薄膜電池的一個(gè)或更多個(gè)工具組。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于鋰基薄膜電池制造的工廠布局，所述工廠布局包括: 第一處理工具，所述第一處理工具用以沉積有源層，其中所述第一處理工具是在線處理工具；以及 第二處理工具，所述第二處理工具用以沉積金屬或半導(dǎo)體層。
2.如權(quán)利要求1所述的工廠布局，其中所述第一處理工具包括多個(gè)鋰沉積腔室。
3.如權(quán)利要求2所述的工廠布局，進(jìn)一步包括: 第三處理工具，所述第三處理工具配置為進(jìn)行快速熱處理； 第四處理工具，所述第四處理工具配置為沉積聚合物層； 第五處理工具組，所述第五處理工具組配置為進(jìn)行光刻暴露與光刻膠剝離操作； 第六處理工具組，所述第六處理工具組配置為進(jìn)行蝕刻與清洗操作；以及 第七處理工具，所述第七處理工具配置為進(jìn)行其上制造有薄膜電池的晶片的激光劃線。
4.如權(quán)利要求1所述的工廠布局，其中所述第一處理工具被配置為沉積電解質(zhì)與陽(yáng)極層，并且其中所述第二處理工具是在線處理工具，所述工廠布局進(jìn)一步包括: 第三處理工具，所述第三處理工具配置為沉積陰極層，其中所述第三處理工具是在線處理工具。
5.如權(quán)利要求4所述的工廠布局，其中所述第二處理工具包括多個(gè)鋰沉積腔室，所述工廠布局進(jìn)一步包括: 第四處理工具，所述第四處理工具配置為進(jìn)行快速熱處理； 第五處理工具，所述第五處理工具配置為沉積聚合物層； 第六處理工具，所述第六處理工具配置為進(jìn)行光刻暴露與光刻膠剝離操作； 第七處理工具，所述第七處理工具配置為進(jìn)行蝕刻與清洗操作； 第八處理工具，所述第八處理工具配置為進(jìn)行激光燒蝕；以及 第九處理工具，所述第九處理工具配置為沉積介電層。
6.如權(quán)利要求1所述的工廠布局，其中所述第二處理工具是群集處理工具。
7.如權(quán)利要求6所述的工廠布局，其中所述第二處理工具包括配置為沉積鋰或含鋰層的腔室。
8.如權(quán)利要求1所述的工廠布局，其中所述第二處理工具是在線處理工具且直接耦接至所述第一處理工具，所述工廠布局進(jìn)一步包括: 第三處理工具，所述第三處理工具用以沉積保護(hù)涂層，其中所述第三處理工具是在線處理工具。
9.如權(quán)利要求1所述的工廠布局，其中所述第一處理工具被配置為沉積陰極層，其中所述第二處理工具是在線處理工具且被配置為沉積接觸層，所述工廠布局進(jìn)一步包括: 第三處理工具，所述第三處理工具用以沉積電解質(zhì)與鋰或含鋰層，其中所述第三處理工具是在線處理工具。
10.如權(quán)利要求1所述的工廠布局，其中所述鋰基薄膜電池制造包括掩模式整合方案。
11.如權(quán)利要求1所述的工廠布局，其中所述鋰基薄膜電池制造包括無(wú)掩模整合方案。
【專利摘要】本文描述用于制造薄膜電池的方法與工廠。方法包括用于制造薄膜電池的操作。工廠包括用于制造薄膜電池的一個(gè)或更多個(gè)工具組。
【IPC分類】H01M10-058, H01M10-0525
【公開號(hào)】CN104852090
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510223656
【發(fā)明人】秉-圣·郭, 斯蒂芬·班格特, 迪特爾·哈斯, 奧姆卡拉姆·諾拉馬蘇
【申請(qǐng)人】應(yīng)用材料公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2010年9月20日
【公告號(hào)】CN102576899A, CN102576899B, EP2481121A2, US8464419, US20110126402, US20130255076, WO2011037868A2, WO2011037868A3