[发明专利]辊到辊原子层沉积设备和方法

说明书

本发明公开了一种方法。该方法可包括使基底的第一表面上的第一边缘区域与第一支撑辊接合；使基底的第一表面上的第二边缘区域与第二支撑辊接合；在第一支撑辊和第二支撑辊之上传送基底；重复下列步骤序列以在基底上形成薄膜：(a)使基底暴露于第一前体；(b)在将基底暴露于第一前体之后将反应性物质供应给基底；以及将蒸气沉积在薄膜上以在薄膜上形成涂层。

背景技术

气体、液体和其它环境因素可导致各种商品(诸如食品、医疗用品、电子装置和药学产品)劣化。阻挡膜已经被包括在与敏感商品相关联的包装上或之内，以阻止或限制气体或液体(诸如氧气和水)在制造、储存或使用商品期间渗透穿过包装。例如，柔性的阻挡层涂覆的聚合物膜已被用于其部件对水蒸气和氧气的侵入敏感的电子装置。用于阻挡膜技术的市场应用包括例如柔性薄膜和有机光伏太阳能电池，用于显示器和固态照明中的有机发光二极管(OLED)和包括量子点的其它发光装置。先前已知为原子层外延(“ALE”)的原子层沉积(“ALD”)是薄膜沉积工艺，已知该薄膜沉积工艺用于制造电致发光的(EL)显示面板、用于半导体集成电路制造以及用于其它目的。阻挡膜提供优于玻璃的优点，因为该阻挡膜是柔性、重量轻、耐用的，并使得能够实现低成本的连续的辊到辊处理。虽然已知阻挡层的制备有效地抵抗空气和水分的渗透，但是需要更好的工艺和系统来制备阻挡膜。

发明内容

本公开涉及辊到辊ALD系统以及制备阻挡膜的方法。本公开的系统和方法可能够在多种基底上进行非常高速的沉积并且通过卷绕和后续的后处理来维持阻挡膜的性能。

在第一方面，提供一种方法。该方法可包括：使基底的第一表面上的第一边缘区域与第一支撑辊接合，其中第一支撑辊能够在轴的第一端部上旋转，并且其中幅材材料的长度基本上大于该幅材材料的宽度；使基底的第一表面上的第二边缘区域与第二支撑辊接合，其中第二支撑辊能够在轴的与其第一端部相反的第二端部上旋转，并且其中位于第一辊与第二辊之间并且构成基底宽度的至少约50％的中心区域不受辊支撑；在第一支撑辊和第二支撑辊之上传送基底；重复下列步骤序列多次以便足以在基底上形成薄膜：(a)使基底暴露于第一前体；(b)在将基底暴露于第一前体之后将反应性物质供应给基底以与第一前体反应；其中薄膜作为第一前体与反应性物质的反应产物形成；以及将蒸气沉积在薄膜上以在薄膜上形成涂层。

在另一方面，提供一种系统。该系统可包括第一区，第一前体被引入该第一区中；第二区，第二前体被引入该第二区中；第三区，该第三区位于第一区与第二区之间并且反应性物质在该第三区中生成；基底传送机构，该基底传送机构包括：接触基底的单一主表面的至少两个支撑辊，其中基底具有第一边缘和第二边缘，该支撑辊包括：第一支撑辊，该第一支撑辊接触基底的第一边缘区域，以及第二支撑辊，该第二支撑辊接触基底的第二边缘区域，其中基底包括位于第一支撑辊与第二支撑辊之间的未接触区域，该未接触区域构成基底的宽度的至少约50％；以及蒸气处理系统，该蒸气处理系统包括用于产生蒸气的蒸气源。

以上发明内容并非旨在描述本公开的每个公开的实施方案或每一种实施方式。以下附图和具体实施方式更具体地说明示例性实施例。

附图说明

在整个说明书中均参考附图，其中类似的附图标号表示类似的元件，并且其中：

图1示出一个实施方案的示意性剖视图，其示出用于辊对辊ALD的系统和方法；

图2示出基底传送机构的实施方案的示意性俯视图。

图未必按照比例绘制。图中使用的相似数字指代相似的部件。然而，应当理解，在给定图中使用数字指代部件不旨在限制另一图中用相同数字标记的部件。

具体实施方式

对于以下定义术语的术语表，除非在权利要求书或说明书中的别处提供不同的定义，否则整个申请应以这些定义为准。

术语表