[發(fā)明專利]一種用于制備金屬-高分子多層復(fù)合薄膜的真空鍍膜系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910115340.1
• 申請(qǐng)日: 2019-02-14
• 公開（公告）號(hào): CN109763107B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張錫強(qiáng);李歡樂;王茜;李珪;趙羽晴;余賜賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 拓米（成都）應(yīng)用技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C08J5/18;C08L83/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑;管高峰

本發(fā)明公開了一種用于制備金屬?高分子多層復(fù)合薄膜的真空鍍膜系統(tǒng)，包括：真空腔體、質(zhì)量流量控制系統(tǒng)、真空抽氣系統(tǒng)和電漿電源供應(yīng)器；所述真空腔體設(shè)置有進(jìn)氣管道和抽氣管道；所述真空抽氣系統(tǒng)通過抽氣管道與真空腔體內(nèi)部連通；所述質(zhì)量流量控制系統(tǒng)通過進(jìn)氣管道與真空腔體內(nèi)部連通；所述真空腔體內(nèi)部設(shè)置有上方電極、下方電極和基材支架；所述基材支架位于上方電極和下方電極之間；所述下方電極上部設(shè)置有靶材支架；所述上方電極和下方電極均連接至電漿電源供應(yīng)器。本發(fā)明通過電漿在物理氣相沉積以及化學(xué)氣相沉積上的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了可以進(jìn)行高分子聚合反應(yīng)和金屬濺鍍的真空薄膜系統(tǒng)，可以在單一基材上制備金屬?高分子多層復(fù)合薄膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及真空鍍膜系統(tǒng)，尤其是一種用于制備金屬-高分子多層復(fù)合薄膜的真空鍍膜系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，絕大多數(shù)濺鍍及氣相化學(xué)反應(yīng)都是分開進(jìn)行的，這是為了避免不同制程間的干擾，如果要研究金屬-高分子等形式的復(fù)合薄膜，就必須采用兩套真空鍍膜系統(tǒng)，這無疑是經(jīng)費(fèi)上的一大負(fù)擔(dān)，而且也增加系統(tǒng)維護(hù)的麻煩，最大的缺點(diǎn)是：無法在真空下連續(xù)鍍膜以形成金屬-高分子多層復(fù)合薄膜。

電漿應(yīng)用在化學(xué)氣相沉積法(PECVD)，就是將反應(yīng)物質(zhì)激發(fā)，使其由基態(tài)(groundState提升到激發(fā)態(tài)(Excitation State),并產(chǎn)生大量的活性自由基(Free Radical)，在電漿聚合(Plasma Polymerization)中，吸附在基材表面的單體(Nonomer),也同樣會(huì)受激化而形成活性物種，然后和活化或非活化物種聚合形成薄膜；這一系列的反應(yīng)都是在比傳統(tǒng)化學(xué)氣相沉積法低溫的狀態(tài)下發(fā)生其溫度范圍從室溫到200℃，遠(yuǎn)低于一般化學(xué)氣相沉積法的操作溫度(300-1000℃)。在物理氣相沉積方面(PVD)，以電漿進(jìn)行濺鍍是電漿眾多應(yīng)用的一種，在電漿濺鍍中，離子可以有效撞擊靶材元素帶到基材表面，然后在表面沉積成膜，除了一般的金屬和合金靶材外，對(duì)于高熔點(diǎn)金屬甚至無機(jī)物(玻璃、陶瓷等)的鍍膜，電漿濺鍍的效用遠(yuǎn)勝于蒸鍍方式。

由此，電漿技術(shù)可以同時(shí)應(yīng)用在物理氣相沉積以及化學(xué)氣相沉積上，正因?yàn)殡姖{技術(shù)在應(yīng)用上有極大的潛力，所以被廣泛的研究及使用在工業(yè)界，而我們便利用電漿這種特性為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一套可以同時(shí)進(jìn)行金屬濺鍍與化學(xué)氣相反應(yīng)的電漿輔助化學(xué)氣相沉積真空鍍膜系統(tǒng)，借由此真空鍍膜系統(tǒng)，可以在單一基材上制備金屬-高分子多層復(fù)合薄膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)上述存在的問題，提供一種用于制備金屬-高分子多層復(fù)合薄膜的真空鍍膜系統(tǒng)以及制備方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種用于制備金屬-高分子多層復(fù)合薄膜的真空鍍膜系統(tǒng)，包括：真空腔體、質(zhì)量流量控制系統(tǒng)、真空抽氣系統(tǒng)和電漿電源供應(yīng)器；

所述真空腔體設(shè)置有進(jìn)氣管道和抽氣管道；所述真空抽氣系統(tǒng)通過抽氣管道與真空腔體內(nèi)部連通；所述質(zhì)量流量控制系統(tǒng)通過進(jìn)氣管道與真空腔體內(nèi)部連通，用于向真空腔體內(nèi)部持續(xù)充入用于產(chǎn)生電漿的氣體，并間斷地充入反應(yīng)物；

所述真空腔體內(nèi)部設(shè)置有上方電極、下方電極和基材支架；所述基材支架位于上方電極和下方電極之間，用于固定基材；所述下方電極上部設(shè)置有固定金屬靶材的靶材支架；所述上方電極和下方電極均連接至電漿電源供應(yīng)器，用于在電漿電源供應(yīng)器的作用下與用于產(chǎn)生電漿的氣體反應(yīng)產(chǎn)生電漿，使充入真空腔體內(nèi)部的反應(yīng)物在電漿的作用下進(jìn)行高分子聚合反應(yīng)，以及使金屬靶材在充入真空腔體內(nèi)部的電漿的作用下進(jìn)行金屬濺鍍，從而在基材表面交替形成高分子薄膜和金屬薄膜。