[實(shí)用新型]一種低成本往復(fù)式磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202220624763.3
• 申請(qǐng)日: 2022-03-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN217052383U
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉俊峰;秦燕;李清
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南通理工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): C23C14/35
• 分類(lèi)號(hào): C23C14/35;C23C14/56
• 代理公司: 蕪湖思誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34138
• 代理人: 項(xiàng)磊

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低成本往復(fù)式磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線，包括能往復(fù)傳輸基材的帶式輸送線，所述帶式輸送線上設(shè)有若干能相互連通的腔室，各個(gè)腔室之間均設(shè)有閘板閥，所述腔室至少包括鍍膜工藝腔室，所述鍍膜工藝腔室內(nèi)固定設(shè)置有靶材，所述靶材沿所述帶式輸送線的橫向設(shè)置，形成陰極磁場(chǎng)的磁鐵沿所述靶材橫向排列，陰極磁場(chǎng)的磁力線頂端方向與基材傳輸方向平行。本實(shí)用新型使用后等離子體在靶材跑道徑向的刻蝕在基片徑向方向上均勻分布，消除了跑道深度梯度變化對(duì)薄膜均勻性的影響，且本方案還降低了大規(guī)模生產(chǎn)的設(shè)備投入成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于磁控濺射技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種低成本往復(fù)式磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線。

背景技術(shù)

磁控濺射技術(shù)是屬于鍍膜技術(shù)中物理氣相沉積技術(shù)的一種，利用磁場(chǎng)與電場(chǎng)交互作用，電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)行，從而增大電子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場(chǎng)作用下加速撞向靶材表面從而發(fā)生濺射；濺射粒子中，靶原子或者分子沉積在基材上形成薄膜，而產(chǎn)生的二次電子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下束縛在靶材附近的等離子體區(qū)域內(nèi)，并在該區(qū)域中與氬氣分子撞擊電離大量的氬離子，氬離子撞擊靶材，如此反復(fù)完成薄膜的沉積制備。

磁控濺射鍍膜中，靶材到鍍膜基材之間的距離稱(chēng)之為靶基距，通常小于100mm可調(diào)，靶材的厚度通常為10～20mm。。長(zhǎng)時(shí)間鍍膜后，在靶材表面留下明顯的轟擊跑道，該跑道沿著靶材的徑向、兩端分布的均勻性最差，存在明顯的梯度。濺射靶材刻蝕跑道的刻蝕速率、形狀同靶材陰極的參數(shù)、鍍膜工藝參數(shù)、靶材使用時(shí)間有關(guān)。工業(yè)化制程中，靶材的長(zhǎng)度通常比基材長(zhǎng)度方向長(zhǎng)10-30％，以減少靶材兩端跑道深度的差異導(dǎo)致薄膜均勻性惡化程度。大面積鍍膜的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是薄膜的均勻性控制，包括厚度均勻性，成份均勻性、物化性能的均勻性控制。跑道深度相對(duì)于100mm的靶基距是一個(gè)較大的變量，制程工藝穩(wěn)定、重復(fù)性的一個(gè)重要因素。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種低成本往復(fù)式磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線，用于以?xún)?yōu)化靶材濺射跑道徑向深度梯度差異導(dǎo)致薄膜均勻性；同時(shí)減少昂貴的設(shè)備一次硬件投入，降低靶材差異的影響。

所述的一種低成本往復(fù)式磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線，包括能往復(fù)傳輸基材的帶式輸送線，所述帶式輸送線上設(shè)有若干能相互連通的腔室，各個(gè)腔室之間均設(shè)有閘板閥，所述腔室至少包括鍍膜工藝腔室，所述鍍膜工藝腔室內(nèi)固定設(shè)置有靶材，所述靶材沿所述帶式輸送線的橫向設(shè)置，形成陰極磁場(chǎng)的磁鐵沿所述靶材橫向排列，陰極磁場(chǎng)的磁力線頂端方向與基材傳輸方向平行。

優(yōu)選的，所述腔室沿所述帶式輸送線的長(zhǎng)度方向依次包括有進(jìn)料緩沖腔室、加熱腔室一、一個(gè)或多個(gè)工藝腔室、加熱腔室二和出料緩沖腔室，所述工藝腔室至少包括所述鍍膜工藝腔室，所述進(jìn)料緩沖腔室的進(jìn)口處、所述出料緩沖腔室的出口處均設(shè)有閘板閥。

優(yōu)選的，所述靶材的橫向長(zhǎng)度是基材的橫向長(zhǎng)度的1.1-1.3倍，所述橫向長(zhǎng)度為垂直于帶式輸送線輸送方向的長(zhǎng)度。

優(yōu)選的，所述工藝腔室只包括鍍膜工藝腔室，所述閘板閥有六個(gè)，從所述進(jìn)料緩沖腔室朝所述出料緩沖腔室方向依次為閘板閥一、閘板閥二、閘板閥三、閘板閥四、閘板閥五和閘板閥六。

優(yōu)選的，每個(gè)腔室均設(shè)有檢測(cè)基材位置的位置傳感器，每個(gè)腔室中的位置傳感器均為三個(gè)，包括位于腔室兩側(cè)開(kāi)口處的傳感器一和傳感器三，以及位于腔室的工作位置的傳感器二，所述傳感器一靠近所述帶式輸送線的基材進(jìn)入端，所述傳感器三靠近所述帶式輸送線的基材輸出端。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：本方案讓靶材徑向與流片方向平行，即靶材跑道的深度梯度變化方向與流片方向平行，通過(guò)基片的往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，等離子體在靶材跑道徑向的刻蝕在基片徑向方向上均勻分布，消除了跑道深度梯度變化對(duì)薄膜均勻性的影響。

其次，該鍍膜線通過(guò)輥軸電機(jī)實(shí)現(xiàn)傳輸以及產(chǎn)線接入，而非采用高成本的六軸機(jī)械臂；而對(duì)于數(shù)百納米厚度的薄膜制備，本方案能通過(guò)基片的多次運(yùn)動(dòng)來(lái)回鍍膜降低了大規(guī)模生產(chǎn)的設(shè)備投入成本。

附圖說(shuō)明