用于溅射系统的玻璃托盘的制作方法
【专利说明】用于溅射系统的玻璃托盘
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]这是于2013年6月10 日提交的名称为“GLASS PALLET FOR SPUTTERING SYSTEMS”的美国临时专利申请号61/833，366的非临时申请并且要求该美国临时专利申请的优先权，出于所有目的将该美国临时专利申请在此通过引用整体并入。
技术领域
[0003]本文公开的实施方案一般涉及溅射系统和方法，并且更具体地说涉及用于将基片固持在溅射系统中的托盘。更具体地说，本文公开的实施方案涉及用于固持玻璃(例如，用于窗户的玻璃)的托盘。
[0004]发明背景
[0005]大面积玻璃加工通常是在水平形式的加工设备上完成。常规的观点规定:由于大面积玻璃是从锡浮法生产线(其是水平系统)生产的，则玻璃的进一步加工应当自然地在水平位置中。此外，由于支撑大面积玻璃通过使用滚筒是很容易完成的，玻璃在许多点处被支撑在滚筒上，则自然地将玻璃沿着水平方向平移，玻璃在背部表面上的许多点处被始终支撑着。因此，尽管存在垂直地溅射大面积基片一些设备，在大面积玻璃基片上进行溅射被常规地水平地执行，例如使用基本上流水线物料板类型的具有滚筒的水平系统，其中流水线物料板被在水平线上倾斜一定角度但是小于90度，以使得玻璃当其移动通过溅射系统时通过重力仍搁置在滚筒上。还存在可以携带较小的基片通过溅射系统的托盘。然而，仍然保留对将适应大面积玻璃的托盘的需要，大面积玻璃具体地是较厚的重质玻璃或多个玻璃基片，甚至更具体地是不同大小和/或形状的多个玻璃基片。
[0006]发明概述
[0007]实施方案包括用于将一个或多个基片具体地是玻璃基片在基本上垂直的取向上运输通过溅射设备的托盘。本文描述的托盘提供了在携带不同大小和形状的一个或多个基片上的灵活性。
[0008]某些实施方案涉及用于将多个玻璃基片运输通过溅射设备的托盘。托盘包括具有孔口的框架和在孔口中的可调节网格阵列。可调节网格阵列是可配置地来固持不同形状和/或大小的多个玻璃基片，其中托盘被配置来固持多个玻璃基片，每个被通过至少两个边缘来固持，并且在运输通过溅射设备期间固持在基本上垂直的取向中。本文描述的托盘被配置来固持单个大玻璃基片或多个较小的玻璃基片，大玻璃基片例如在一个尺寸上是约60英寸与130英寸之间，并且在另一个尺寸上是约72英寸与约205英寸之间。
[0009]在一些实施方案中，用于将玻璃基片运输通过溅射设备的托盘包括框架和框架中的孔口。托盘被配置来通过至少两个边缘来固持玻璃基片，并且在运输通过溅射设备期间将玻璃基片固持在基本上垂直的取向中。在这些实施方案中，玻璃基片具有沿着一侧的在约60英寸与约130英寸之间的尺寸和沿着另一侧的在约72英寸与205英寸之间的尺寸，并且玻璃基片具有在约2mm与约20mm之间的厚度。
[0010]在某些实施方案中，托盘被配置来维持一个或多个基片上均匀的温度。例如，在一个实施方案中，托盘被配置来将它们的温度维持成在它们在溅射期间所携带的玻璃基片的温度的±5°C内。在某些实施方案中，托盘被配置来携带和/或吸收溅射设备中的热负载，以使得托盘的热剖面近似于托盘所携带的玻璃基片的热剖面。以这种方式，热膨胀和收缩率以及玻璃基片上的热剖面中的差异是基本上一样的。托盘可以被使用机械装置和任选的磁悬浮运输通过溅射系统。
[0011]某些实施方案涉及被配置来固持多个玻璃基片的可调节网格阵列。在一个实施方案中，可调节网格阵列包括垂直支撑杆和水平支撑杆的系统。垂直支撑杆被配置来在多个玻璃基片的垂直边缘处将其支撑。水平支撑杆被配置来在多个玻璃基片的水平边缘处将其支撑。水平支撑杆的末端可以可滑动地与垂直支撑杆接合。此外，垂直支撑杆可以直接地或者通过附接装置可滑动地与托盘的框架接合，附接装置本身可滑动地与托盘的框架接合。这种可调节网格阵列可以简化玻璃从托盘的装载和卸载。
[0012]在一些实施方案中，集成的溅射沉积系统包括多个沉积站、多个托盘用于控制多个托盘移动通过多个沉积站的驱动系统。每个托盘包括具有孔口的框架和在孔口中的可调节网格阵列。可调节网格阵列是可配置地来在运输通过多个沉积站期间在至少两个边缘处将多个玻璃基片中的每个固持在基本上垂直的取向上。
[0013]以下更详细地描述这些和其它实施方案。
[0014]附图简述
[0015]图1A和图1B描绘了溅射设备。
[0016]图2描绘了托盘的方面。
[0017]图3描绘了托盘的部件和托盘框架的组装。
[0018]图4描绘了托盘的垂直网格固定件和护罩。
[0019]图5描绘了用于托盘的可调节网格阵列的方面。
[0020]图6描绘了两个托盘的结合。
[0021]详细说明
[0022]尽管某些实施方案是根据用于将玻璃基片固持在溅射设备中的托盘来描绘的，但是本公开并不限于此。基片可以是任何材料，并且在基片上执行的工作不需要是溅射。
[0023]某些实施方案涉及被配置来当一个或多个玻璃基片平移通过溅射设备时来将它们固持住的托盘，溅射设备例如用以将一个或多个涂层溅射沉积在玻璃基片上的溅射设备。这在用以沉积固态的全真空集成的溅射设备和无机电致变色装置的非限制性实例中进行描述。电致变色装置的一些实例可以被发现于名称为“ELECTROCHROMIC DEVICES”并于2010年4月30日提交的美国专利申请号12/772,055(现在是美国专利号8，300，298)中，该申请在此通过引用整体并入。
[0024]参考图1A，溅射设备100可以包括用于引入托盘200的进入端口 110，托盘200将基片125携带到系统中，该系统分别地包括入口负载锁定102和出口负载锁定104，用于从溅射设备进入和移除一个或多个这种托盘。负载锁定允许托盘在没有干扰系统受控的周围环境的情况下被引入和从系统中移除。集成的沉积系统100具有带有多个沉积站(例如溅射沉积站)的一个模块或多个模块106。图1A描绘了集成的沉积系统100的呈透视图并且包括内部的剖面图的简化版本。在这个实例中，系统100是模块化的，其中入口负载锁定102和出口负载锁定104被连接到沉积模块106。在这个实例中，托盘200悬垂于轨道115，但是托盘200还可以由位于设备100的底部附近的轨道或例如在设备100的顶部与底部之间的中部的轨道支撑。托盘200能够向前和/或向后平移(如由双头箭头所指示的)通过系统100。例如，在锂沉积期间，固持一个或多个玻璃基片的托盘可以被在溅射靶材130(例如，锂金属溅射靶材)的前方向前和向后地移动，从而能够多次经过来实现所需的锂化。托盘200可以通过悬挂于和/或搁置在导轨、链条、磁悬浮、或者类似的运送装置上来进行支撑。
[0025]参考图1B，溅射沉积设备100b例如包括入口负载锁定102，之后是(在相邻布置和串行布置中):透明导电氧化物(TC0)沉积站106a、EC层沉积站106b、离子导体(1C)层沉积站106c、CE层沉积站106d、锂沉积站106f和出口负载锁定104。广义上说，集成的溅射沉积系统不需要具有负载锁定，例如模块106可以单独用作集成的沉积系统。例如，可将基片装载到模块106中，建立受控的周围环境，并且随后通过系统中的各种站对基片进行加工。护罩或类似的装置可以被用在站与站之间，以避免来自邻近站的污染。在集成的沉积系统中的独立的站可以包含加热器、冷却器、各种溅射靶材和使溅射靶材移动的装置、RF和/或DC电源和功率输出机构、蚀刻工具例如等离子体蚀刻、气源、真空源、辉光放电源、过程参数监测器和传感器、机器人技术、电源等。
[0026]托盘200在基本上垂直的取向中，和/或托盘200将玻璃基片固持在基本上垂直的取向中。在某些实施方案中，基本上垂直的取向是距离垂直在约1度与约5度之间的取向。在一个实施方案中，基本上垂直的取向是距离垂直约3度的取向。基本上垂直的取向有助于防止沉积在基片上的材料层中的缺陷，因为可能产生的颗粒物质(例如来自从溅射产生的附聚的原子)将试图屈服于重力并因此不沉积在基片上。此外，横过集成的沉积系统的站的基片(尤其是大面积基片)的基本上垂直的取向可以使得能够涂覆较薄的玻璃基片，因为存在对在水平取向中的热玻璃基片中可能产生的凹陷(即，由于呈水平状态可能存在朝