溅射镀膜设备的制作方法

本公开涉及镀膜领域，具体地，涉及一种溅射镀膜设备。

背景技术：

溅射镀膜技术是指，在一定的真空环境下，将例如氩气的工艺气体通入到腔室中，在高强电压下工艺气体产生电离，电离后的离子轰击靶材表面，靶材的原子被击出并获取一个动量，靶材原子飞向基板，形成镀膜效果。

上述过程为物理气相沉积，工艺气体基本没有损耗。但是在镀膜结束后，工艺气体通常直接排放到大气环境中，不但造成工艺气体的浪费，使得成本提高，同时也造成大气污染。例如在生产CIGS薄膜太阳能电池的过程中，一些镀膜工序中涉及磁控溅射的过程，该过程中使用氩气作为工艺气体，生产过程中氩气不断排放，造成气体的浪费并且会污染大气。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种溅射镀膜设备，以解决镀膜完成后工艺气体的浪费以及其污染大气的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种溅射镀膜设备，包括：

工艺腔，用于进行镀膜作业；

吸气装置，连接在所述工艺腔的出气口；以及

储气腔，连接在所述吸气装置和所述工艺腔的进气口之间，以在所述工艺腔、所述吸气装置和所述储气腔之间形成气体循环。

可选地，所述吸气装置和所述储气腔之间连接有压缩机。

可选地，所述储气腔和所述进气口之间连接有流量控制装置。

可选地，所述工艺腔中设置有第一气压计，所述第一气压计与所述流量控制装置电连接。

可选地，所述吸气装置的排气端设置有第一阀门。

可选地，所述出气口设置有第二阀门，以及/或所述进气口设置有第三阀门。

可选地，所述吸气装置为真空泵。

可选地，所述流量控制装置为质量流量控制器。

可选地，所述工艺腔包括各自进行镀膜作业的多个，每个所述工艺腔各自与所述吸气装置、所述储气腔形成气体循环，任意相邻两个所述工艺腔之间设置有将二者隔开的隔离腔。

可选地，所述隔离腔与相邻的所述工艺腔之间设置有可开闭的止挡件，以使二者选择性地连通或隔离，所述隔离腔与所述吸气装置、所述储气腔形成气体循环。

通过上述技术方案，在进行镀膜作业后，例如氩气的工艺气体可以被吸气装置吸入到储气腔内备用，在镀膜过程中，储气腔内的工艺气体还可以作为工艺腔的备用气源，对工艺腔充气。这样，工艺气体不直接排放到大气环境中，而是被吸入到储气腔内存放，且可以回用于工艺腔中，从而避免了工艺气体的浪费以及对大气的污染。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开的一个实施方式的溅射镀膜设备的示意图；

图2是根据本公开的另一个实施方式的溅射镀膜设备的示意图；

图3是根据本公开的另一个实施方式的溅射镀膜设备的示意图；

图4是根据本公开的另一个实施方式的溅射镀膜设备的示意图；

图5是根据本公开的另一个实施方式的溅射镀膜设备的示意图。

附图标记说明

10 工艺腔 11 出气口

12 进气口 101 第一工艺腔

102 第二工艺腔 103 隔离腔

20 吸气装置 30 储气腔

40 压缩机 50 流量控制装置

60 第一阀门 70 第二阀门

80 第三阀门

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述在涉及附图时，不同附图中的同一附图标记表示相同或相似的要素。

如图1所示，本公开提供的溅射镀膜设备包括工艺腔10、吸气装置20以及储气腔30。其中，工艺腔10用于进行镀膜作业，即提供镀膜作业空间；吸气装置20连接在工艺腔10的出气口11；储气腔30连接在吸气装置20和工艺腔10的进气口12之间。这里，工艺腔10、吸气装置20以及储气腔30的连接分别通过气体管路来实现。这样，工艺腔10、吸气装置20和储气腔30之间形成气体循环，即工艺腔10中的气体可以依次经过吸气装置20以及储气腔30回流至工艺腔10中。这里需要说明的是，工艺腔10还连接到用于向工艺腔10供气的主气源，以接收工艺气体或下述的反应气体。因此本公开提供的储气腔30异于供气的主气源，而是在现有设备的基础上额外增加一个气路。通过上述技术方案，在进行镀膜作业后，例如氩气的工艺气体可以被吸气装置20吸入到储气腔30内备用，在镀膜过程中，储气腔30内的工艺气体还可以作为工艺腔10的备用气源，对工艺腔10充气。这样，工艺气体不直接排放到大气环境中，而是被吸入到储气腔30内存放，且可以回用于工艺腔30中，从而避免了工艺气体的浪费以及对大气的污染。

根据本公开的一些实施例，参照图2和图4，吸气装置20和储气腔30之间可以连接有压缩机40，使得被吸气装置20吸出的气体可以经过压缩增压后流入储气腔30内备用。这样，从储气腔30回流入工艺腔10内的气体可以确保足够的压力，不会明显降低工艺腔10内的气压。

根据本公开的一些实施例，参照图3和图4，储气腔30和进气口12之间可以连接有流量控制装置50，以精确控制回流入工艺腔10内的气体流量，使工艺腔10内的气压稳定在一定范围内，以避免影响镀膜作业。

具体地，工艺腔10中可以设置有第一气压计，用于实时检测工艺腔10内的气压，确保镀膜作业稳定进行，在这种情况下，第一气压计与流量控制装置50电连接，流量控制装置50根据工艺腔10内的压力信号选择性地调整气体流量。

上述的流量控制装置50可以包括普通的流量阀以及控制该流量阀的开度的控制器，或者也可以采用集成式的质量流量控制器，即MFC(mass flow controller)。其中，质量流量控制器能够对气体的流量进行精密测量和控制，包括容积式、差压式等多种类型，实施时可以依据具体环境选择适当的控制器，本公开对其具体结构不作具体限定。

吸气装置20可以采用任意能够制造负压效果的发生器，例如可以为普通的真空泵。根据本公开的一些实施例，参照图4，吸气装置20的排气端可以设置有第一阀门60。在镀膜作业开始前，首先需要通过吸气装置20排出工艺腔10内的空气，在这一过程中，可以将第一阀门60关闭，阻止空气进入到储气腔30内，以避免污染镀膜作业需要应用的工艺气体等。同时，被吸气装置20吸出的空气可以通过另外增加的排气管排出到大气环境中。此外，为了确保储气腔30内气体的纯净，还可以在储气腔30的入口处设置过滤器。

如图4所示，根据本公开的一些实施例，出气口11可以设置有第二阀门70，进气口12设置有第三阀门80。这样，可以通过第二阀门70和/或第三阀门80开闭，控制气体循环的进程，例如在不需要对工艺腔10内补充气体时，可以关闭第三阀门80，在需要持续更新工艺腔10内的气体时，可以打开第二阀门70和第三阀门80。

此外，储气腔30中可以设置有第二气压计，以实时监测储气腔30内的气压，可以在调整该气压的大小后将气体回流入工艺腔10中。例如在设置有上述的压缩机40的情况下，可以通过调整压缩机40的压缩效果，来调整储气腔30内的气压大小。

本公开提供的溅射镀膜设备还可以包括控制系统，该控制系统分别与上述的吸气装置20、阀门、气压计等电子电气元件连接，以控制气体循环过程。该控制系统还可以包括显示装置，可以实时显示气体循环过程中的压力、流量等参数。

下面结合图4简单介绍本公开一个实施方式提供的溅射镀膜设备的一个工作流程。具体地，镀膜作业开始前，打开第二阀门70，关闭第一阀门60和第三阀门80，在吸气装置20的作用下排出工艺腔10内的空气；镀膜作业进行时，打开第一阀门60和第三阀门80，从而形成前述的气体循环，通过压缩机40和流量控制装置50调整回流入工艺腔10内的气体压力及流量，持续更新工艺腔10内的气体，使工艺腔10内的气压维持在稳定状态，保证成膜效果以及工艺的稳定性；镀膜作业结束后，关闭第三阀门80，将工艺腔10内的剩余气体吸入到储气腔30内，留存备用。需要说明的是，镀膜作业过程中的气体包括工艺气体，在一些情况下还可以进一步包括反应气体，其中，反应气体用于与靶材原子反应，形成相应的镀膜效果。

参照图5，根据其他一些实施方式，工艺腔10包括各自进行镀膜作业的多个，每个工艺腔10各自与吸气装置20、储气腔30形成气体循环。在图5所示的实施方式中，工艺腔10可以包括各自进行镀膜作业的第一工艺腔101和第二工艺腔102，第一工艺腔101和第二工艺腔102各自与吸气装置20、储气腔30形成气体循环。两个循环可以分别具有各自的吸气装置20和储气腔30等部件；也可以如图5所示，共用一套吸气装置20和储气腔30等部件，通过连接管的分支形成多个循环。进一步地，任意相邻两个工艺腔10之间设置有将二者隔开的隔离腔103，具体地，在图5所示的实施方式中，隔离腔103设置在第一工艺腔101和第二工艺腔102之间以将二者隔开，隔离腔103中不进行镀膜作业。此外，在其他实施方式中，也可以设置更多的工艺腔10，多个工艺腔10可以同时工作。

进一步地，根据一些实施例，隔离腔103与相邻的工艺腔10之间可以设置有可开闭的止挡件，以使二者选择性地连通或隔离。具体地，参照图5，在需要对目标物体进行二次镀膜的情况下，可以首先在第一工艺腔101中进行第一次镀膜，镀膜后将目标物体穿过隔离腔103后进入第二工艺腔102，在第二工艺腔102内进行第二次镀膜。在这一过程中，隔离腔103中会通入来自第一工艺腔101和第二工艺腔102中的气体，这种情况下，参照图5，隔离腔103同样可以与吸气装置20、储气腔30形成气体循环，以确保隔离腔103中的气压稳定，以避免在目标物体在转移时破坏镀膜效果。如图5所示，第一工艺腔101、第二工艺腔102以及隔离腔103的进气口和出气口分别设置有相应的控制阀门，以选择性地开启和关闭某一个循环。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。