制冷系统、用于制冷系统的旋转接头、真空腔室、基板处理系统和用于冷却真空腔室的方法与流程

本公开内容的实施例涉及制冷系统，特别是用于冷却真空腔室和/或用于捕获可冷凝物质(例如，水蒸气)的制冷系统。特别地，本公开内容的实施例涉及用于冷却基板处理系统的真空腔室和/或用于捕获可冷凝物质(特别是真空处理腔室)的闭环制冷系统。本公开内容的进一步实施例涉及真空腔室、基板处理系统和冷却真空腔室和/或用于捕获可冷凝物质的方法。

背景技术：

1、在许多应用中，需要在基板上沉积薄层。基板可以在涂布设备的一个或多个腔室中涂布。基板可以使用气相沉积技术在真空中涂布。

2、已知用于在基板上沉积材料的若干方法。例如，基板可通过物理气相沉积(pvd)工艺、化学气相沉积(cvd)工艺或等离子体增强的化学气相沉积(pecvd)工艺等涂布。工艺在处理设备或处理腔室中执行，待涂布的基板位于所述处理设备或处理腔室中。在设备中提供沉积材料。多种材料以及它们的氧化物、氮化物或碳化物可以用于基板上的沉积。涂布材料可以在若干应用和若干技术领域中使用。例如，用于显示器的基板经常通过物理气相沉积(pvd)工艺涂布。进一步应用包括绝缘面板、有机发光二极管(oled)面板、具有薄膜晶体管(tft)的基板、彩色滤光片或类似者。

3、对于pvd工艺，沉积材料可以作为靶材存在于固相中。通过用高能粒子轰击靶材，靶材材料(即待沉积的材料)的原子从靶材弹出。靶材材料的原子沉积在待涂布的基板上。

4、通常，真空处理腔室中的材料沉积(特别是使用pvd)在高温下进行。由此，需要为真空处理腔室提供冷却系统，特别是用于捕获水蒸气和/或其它可冷凝物质，尤其是用于处理温度敏感基板的冷却系统。

技术实现思路

1、鉴于上述，提供了一种根据独立权利要求的制冷系统(特别是用于冷却基板处理系统的真空腔室和/或用于捕获水蒸气和/或其它可冷凝物质的闭环制冷系统)、真空腔室、基板处理系统、冷却真空腔室的方法、以及用于制冷系统的旋转接头。根据从属权利要求、说明书和附图，其它方面、优点和特征是显而易见的。

2、根据本公开内容的一个方面，提供了一种制冷系统。制冷系统包括吸热器。吸热器包括冷却剂管道。冷却剂管道包括冷却剂输入部和冷却剂输出部。冷却剂输入部连接到旋转接头的第一通道。冷却剂输出部连接到旋转接头的第二通道。

3、根据本公开内容的进一步方面，提供了一种用于冷却基板处理系统的真空腔室的闭环制冷系统。特别地，闭环制冷系统被构造为通过将水蒸气和或其它可冷凝物质冻结到由所述制冷系统冷却的冷表面上来捕获水蒸气和/或其它可冷凝物质。闭环制冷系统包括吸热器、减压器、增压器和阻热器。特别地，吸热器为蒸发器，减压器为计量装置或膨胀阀，增压器为压缩机，并且阻热器为冷凝器。另外，闭环制冷系统包括旋转接头，所述旋转接头将吸热器的冷却剂管道连接到减压器和增压器。

4、根据本公开内容的另一方面，提供了一种用于基板处理系统的真空腔室。真空腔室包括根据本文描述的任何实施例的制冷系统的吸热器。

5、根据本公开内容的进一步方面，提供了一种基板处理系统。基板处理系统包括真空腔室、在真空腔室中提供的沉积源和根据本文描述的任何实施例的制冷系统。

6、根据本公开内容的进一步方面，提供了一种用于制冷系统的旋转接头。旋转接头包括具有第一通道和第二通道的主体。此外，旋转接头包括周向地围绕主体的衬套。另外，旋转接头包括第一冷却剂连接器和第二冷却剂连接器。第一冷却剂连接器连接到衬套。第二冷却剂连接器特别地经由安装板连接到主体。另外，旋转接头包括在第一冷却剂连接器与衬套之间的界面处、在衬套与主体之间的界面处、以及在第二冷却剂连接器与主体之间的界面处，特别是在主体与安装板之间的界面处以及在第二冷却剂连接器与安装板之间的界面处提供的密封件。主体、衬套、密封件和安装板中的至少一个包括耐高温和低温的聚合材料，特别是在-160℃至+150℃的温度范围中耐高温和低温的聚合材料。

7、根据本公开内容的另一方面，提供了一种冷却基板处理系统的真空腔室的方法，特别是用于捕获水蒸气和/或其它可冷凝物质。方法包括使用根据本文描述的任何实施例的制冷系统。

8、根据本公开内容的又一个方面，提供了一种制造涂布基板的方法。方法包括使用根据本文描述的任何实施例的制冷系统、根据本文描述的任何实施例的真空腔室、和根据本文描述的任何实施例的基板处理系统中的至少一个。

9、实施例也涉及用于进行所公开的方法的设备并且包含用于执行每个所描述的方法方面的设备零件。这些方法方面可能通过硬件部件、由适当软件编程的计算机、二者的任何组合的方式或以任何其它方式来进行。此外，根据本公开内容的实施例也涉及用于操作所描述设备的方法。用于操作所描述设备的方法包括用于进行设备的每一个功能的方法方面。

技术特征：

1.一种制冷系统(100)，包含具有冷却剂管道(113)的吸热器(110)，所述冷却剂管道(113)具有冷却剂输入部(111)和冷却剂输出部(112)，所述冷却剂输入部(111)连接到旋转接头(140)的第一通道(141)，并且所述冷却剂输出部(112)连接到所述旋转接头(140)的第二通道(142)。

2.如权利要求1所述的制冷系统(100)，其中所述第一通道(141)连接到减压器(120)，特别是经由冷却剂输入管线(114)，并且其中所述第二通道(142)连接到增压器(130)，特别是经由冷却剂输出管线(115)。

3.如权利要求2所述的制冷系统(100)，所述第一通道(141)具有第一输入开口(141a)和第一输出开口(141b)，所述第二通道(142)具有第二输入开口(142a)和第二输出开口(142b)，所述第一输入开口(141a)连接到所述冷却剂输入管线(114)，所述第一输出开口(141b)连接到所述冷却剂管道(113)的所述冷却剂输入部(111)，所述第二输入开口(142a)连接到所述冷却剂管道(113)的所述冷却剂输出部(112)，并且所述第二输出开口(142b)连接到所述冷却剂输出管线(115)。

4.如权利要求1至3中任一项所述的制冷系统(100)，其中所述吸热器(110)在可枢转门(220)中提供并且所述旋转接头(140)连接到所述可枢转门(220)。

5.如权利要求4所述的制冷系统(100)，其中所述可枢转门(220)是真空腔室(210)的门，特别是基板处理系统(200)的门。

6.一种用于冷却基板处理系统(200)的真空腔室(210)的闭环制冷系统，特别是用于捕获水蒸气和/或其它可冷凝物质，包含：

7.一种用于基板处理系统(200)的真空腔室(210)，所述真空腔室耦接到如权利要求1至6中任一项所述的制冷系统(100)。

8.如权利要求7所述的真空腔室(210)，所述真空腔室是用于竖直基板处理的真空处理腔室，特别是大面积基板处理。

9.一种基板处理系统(200)，包含：

10.如权利要求9所述的基板处理系统(200)，其中所述真空腔室(210)和所述沉积源(230)被构造为用于竖直大面积基板处理。

11.一种用于制冷系统(100)的旋转接头(140)，包含：

12.如权利要求11所述的旋转接头(140)，其中所述耐高温和低温的聚合材料选自由聚酰亚胺(pi)、聚醚醚酮(peek)、高性能聚酰胺(hppa)、聚氨基二胺(pai)、和聚四氟乙烯(ptfe)组成的所述群组。

13.如权利要求11或12所述的旋转接头(140)，进一步包含包住所述衬套(144)的衬套壳体(161)和至少部分包住所述主体(143)的主体壳体(162)中的至少一者，特别是所述衬套壳体(161)被构造为在所述衬套壳体(161)的内表面与所述衬套(144)的外表面之间提供第一中间空间(161a)，并且特别地所述主体壳体(162)被构造为在所述主体壳体(162)的内表面与所述主体(143)的外表面之间提供第二中间空间(162a)。

14.如权利要求13所述的旋转接头(140)，其中所述衬套壳体(161)和所述主体壳体(162)中的至少一者包含选自由聚酰亚胺(pi)、聚醚醚酮(peek)、高性能聚酰胺(hppa)、聚氨基二胺(pai)和聚四氟乙烯(ptfe)组成的所述群组的耐高温和低温的聚合材料。

15.一种冷却基板处理系统(200)的真空腔室(210)的方法(300)，特别是用于捕获水蒸气和/或其它可冷凝物质，包含使用(310)如权利要求1至6中任一项所述的制冷系统(100)。

16.一种制造涂布基板的方法(400)，使用如权利要求1至6中任一项所述的制冷系统(100)；如权利要求7或8所述的真空腔室(210)；如权利要求9或10所述的基板处理系统(200)，和如权利要求11至14中任一项所述的旋转接头(140)中的至少一者。

技术总结
描述了一种制冷系统(100)，特别是用于冷却基板处理系统的真空腔室和/或捕获水蒸气和/或其它可冷凝物质的闭环制冷系统。制冷系统包括具有冷却剂管道(113)的吸热器(110)，所述冷却剂管道具有冷却剂输入部(111)和冷却剂输出部(112)。冷却剂输入部(111)连接到旋转接头(140)的第一通道(141)。冷却剂输出部(112)连接到旋转接头(140)的第二通道(142)。另外，描述了一种真空腔室、一种基板处理系统、一种冷却真空腔室的方法(特别地用于捕获水蒸气和/或其它可冷凝物质的方法)、和一种用于制冷系统的旋转接头。

技术研发人员：涂简尼
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16