一种连续真空沉积镀膜设备的制作方法

本发明涉及气相沉积技术，特别是真空溅射沉积设备。

背景技术：

1、气相沉积工艺是通过一定的方法将分子原子沉积在基底上形成一定的薄层，薄层(通常从大约不足一纳米到几十微米)被沉积在基底上。气相沉积的一种示例技术是物理气相沉积(pvd)，在物理气相沉积(pvd)中，处于凝聚相的靶材被气化以生成蒸气，该蒸气然后被冷凝到基底表面上。

2、pvd还可以是溅射沉积，在溅射沉积中，由于被高能粒子轰击，粒子从靶表面以一定速度射出。在溅射沉积的示例中，溅射气体，例如惰性气体，例如氩气，在低压下被引入真空腔室中，并且使用高能电子将溅射气体电离，以生成等离子体。由等离子体的离子对靶的轰击喷射出靶材，其然后可以沉积在基底表面上。溅射沉积相对于其他薄膜沉积方法(例如蒸发)具有优点，其在于靶材可以不需要加热靶材而被沉积，这可以继而减少或防止对基底的热损伤。

3、真空磁控溅射技术是指一种利用阴极表面配合的磁场形成电子陷阱，使在e×b的作用下电子紧贴阴极表面飘移。设置一个与靶面电场正交的磁场，溅射时产生的快电子在正交的电磁场中作近似摆线运动，增加了电子行程，提高了气体的离化率，同时高能量粒子与气体碰撞后失去能量，基体温度较低，在不耐温材料上可以完成镀膜。

4、溅射沉积技术采用磁控管，在磁控管中辉光放电与磁场相结合，在接近靶的圆形区域中引起等离子体密度的增加。等离子体密度的增加可以导致沉积速率增加。然而，磁控管的使用导致靶具有圆形“跑道”形状的腐蚀轮廓，这限制了靶的利用，并且可以对所得沉积的均匀性产生负面影响。

5、为了解决这样的问题，现有技术中采用在远离靶材的位置生成等离子体后对靶材表面进行处理，从而完成沉积。专利文献wo2011131921a1高密度等离子体源提供了一种细长气体等离子体源，用于溅射镀膜设备,包括溅射靶组件,该溅射靶组件定位并支撑在适当配备的真空室内,从而产生一定密度的基本均匀的等离子体，并将等离子源产生的等离子体被磁引导并限制在靶材料附近；随后施加到靶材上的负的电偏压引起溅射,从而用靶材薄膜覆盖系统内的表面和衬底；利用以上装置在大面积上产生非常高的涂覆速率,并且可以特别适用于高产量、大型基材和卷材涂覆工艺。

6、在这个过程中，控制因素存在不均匀性，从而导致膜层厚度不均匀，这是非常不利的。此外，溅射过程中如果粒子能量差异大，则表面沉积得膜层得晶体状态会有很大差异，导致表面性能差异大。

7、希望提供能够可控、均匀的在物体表面进行溅射沉积的设备和方法。

技术实现思路

1、为了解决以上技术问题，提供一种膜层厚度更加均匀的设备，采用以下技术方案：

2、一种连续真空沉积镀膜设备，包括镀膜室，镀膜室的一端设有卷材入口，镀膜室的另一端设有卷材出口；所述的镀膜室内设有支撑辊；支撑辊用于支撑柔性卷材，以形成待镀覆表面；张力调节辊；支撑辊相对的设置有由靶材支架支撑的靶材；还包括有等离子体发生装置，等离子发生装置产生的等离子体通过支撑辊和靶材之间的空隙区域；其特征在于：还包括有偏压板，偏压板沿着垂直于支撑辊轴线的方向包括有多个平行电压区域，平行电压区域之间互相电绝缘。

3、进一步的，磁控溅射阴极组件还包括有第一等离子体检测装置组和第二等离子体检测装置组，第一等离子体检测装置组设置在柔性卷材进入磁控溅射气相沉积的区域，第二等离子体检测装置组设置在柔性卷材离开磁控溅射气相沉积的区域。

4、进一步的，所述等离子体检测装置为静电探针。

5、进一步的，支撑辊内设置有冷却系统，支撑辊还设置有温度检测装置。

6、进一步的，还包括控制系统，控制系统包括输入模块、采集模块、控制模块；输入模块接受设定值；采集模块电连接到等离子体检测装置和温度检测装置；控制模块电连接到偏压板。

7、进一步的，偏压板的多个平行电压区域与控制模块电连接，由控制模块对每个平行电压区域分别进行控制。

8、进一步的，控制模块执行以下步骤：

9、步骤1：接受第一等离子体检测装置组和第二等离子体检测装置组检测获得的参数；

10、步骤2：将第一等离子体检测装置组与阈值参数进行比较；

11、步骤3：根据步骤2的比较结果，得出偏压板的多个平行电压区域控制参数。

12、进一步的，将第一等离子体检测装置组和第二等离子体检测装置组获得的参数进行比较，根据比较结果控制当前连续真空沉积镀膜设备。

13、进一步的，其中步骤1中，第一等离子体检测装置组和第二等离子体检测装置组的等离子体检测装置数量相等且与平行电压区域数量值相等。

14、进一步的，其中等离子体检测装置检测的参数包括等离子体密度。

15、使用本发明方法具有如下优点：

16、1、提高了设备所能获得的产品的精密度；2、完全自动化控制；3、设备可以用于多种产品。

技术特征：

1.一种连续真空沉积镀膜设备，包括镀膜室，镀膜室的一端设有卷材入口，镀膜室的另一端设有卷材出口；所述的镀膜室内设有支撑辊；支撑辊用于支撑柔性卷材，以形成待镀覆表面；张力调节辊；支撑辊相对的设置有由靶材支架支撑的靶材；还包括有等离子体发生装置，等离子发生装置产生的等离子体通过支撑辊和靶材之间的空隙区域；其特征在于：还包括有偏压板，偏压板沿着垂直于支撑辊轴线的方向包括有多个平行电压区域，平行电压区域之间互相电绝缘。

2.根据权利要求1的连续真空沉积镀膜设备，其特征在于：磁控溅射阴极组件还包括有第一等离子体检测装置组和第二等离子体检测装置组，第一等离子体检测装置组设置在柔性卷材进入磁控溅射气相沉积的区域，第二等离子体检测装置组设置在柔性卷材离开磁控溅射气相沉积的区域。

3.根据权利要求1的连续真空沉积镀膜设备，其特征在于：所述等离子体检测装置为静电探针。

4.根据权利要求1的连续真空沉积镀膜设备，其特征在于：支撑辊内设置有冷却系统，支撑辊还设置有温度检测装置。

5.根据权利要求1的连续真空沉积镀膜设备，其特征在于：还包括控制系统，控制系统包括输入模块、采集模块、控制模块；输入模块接受设定值；采集模块电连接到等离子体检测装置和温度检测装置；控制模块电连接到偏压板。

6.根据权利要求1的连续真空沉积镀膜设备，其特征在于：偏压板的多个平行电压区域与控制模块电连接，由控制模块对每个平行电压区域分别进行控制。

7.根据权利要求5的连续真空沉积镀膜设备，其特征在于：控制模块执行以下步骤：

8.根据权利要求7的连续真空沉积镀膜设备，其特征在于：

9.根据权利要求7的连续真空沉积镀膜设备，其特征在于：

10.根据权利要求7的连续真空沉积镀膜设备，其特征在于：其中等离子体检测装置检测的参数包括等离子体密度。

11.用于权利要求1-10任一项的连续真空沉积镀膜设备的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种连续真空沉积镀膜设备，包括镀膜室，镀膜室的一端设有卷材入口，镀膜室的另一端设有卷材出口；所述的镀膜室内设有支撑辊；支撑辊用于支撑柔性卷材，以形成待镀覆表面；张力调节辊；支撑辊相对的设置有由靶材支架支撑的靶材；还包括有等离子体发生装置，等离子发生装置产生的等离子体通过支撑辊和靶材之间的空隙区域；还包括有偏压板，偏压板沿着垂直于支撑辊轴线的方向包括有多个平行电压区域，平行电压区域之间互相电绝缘。本发明的设备所制产品质量高，均匀性好。

技术研发人员：毛祖攀,周健,夏桂玲
受保护的技术使用者：安徽立光电子材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15