一种卷对卷磁控溅射设备和控制方法技术

本发明专利技术公开了一种卷对卷磁控溅射设备，包括镀膜室；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；支撑辊上形成待镀覆表面的区域相对的设置有磁控溅射阴极组件，磁控溅射阴极组件包括有靶材、磁性组件、电压板；磁控溅射阴极组件还包括隔离装置，隔离装置沿着柔性卷材的送进方向设置在靶材的两端。本发明专利技术的设备所制产品质量高，均匀性好。均匀性好。均匀性好。

【技术实现步骤摘要】
一种卷对卷磁控溅射设备和控制方法


[0001]本专利技术涉及气相沉积技术，特别是磁控溅射设备和控制方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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
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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，从而可以在包括不耐高温的基底材料上完成镀膜。
[0005]磁控溅射技术广泛的应用在对薄膜材料的镀覆上。例如在聚合物薄膜表面进行镀覆，这种情况下，是利用磁控溅射装置，对卷绕的薄膜表面进行溅射沉积。
[0006]在溅射沉积过程中，需要提高表面厚度和晶粒的均匀性。现有技术中还存在一些问题。
[0007]本专利技术希望提供能够可控、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

[0008]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：
[0009]一种卷对卷磁控溅射设备，包括镀膜室(1)；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；支撑辊上形成待镀覆表面的区域相对的设置有磁控溅射阴极组件，磁控溅射阴极组件包括有靶材、磁性组件、电压板；磁控溅射阴极组件还包括隔离装置，隔离装置沿着柔性卷材的送进方向设置在靶材的两端。
[0010]进一步的，隔离装置与靶材材料相同，隔离装置的电压值小于电压板设定电压值。
[0011]进一步的，电压板沿着平行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。
[0012]进一步的，磁控溅射阴极组件还包括有离子体检测装置组，等离子体检测装置组设置在隔离装置上方，等离子检测装置组包括多个等离子体检测装置。
[0013]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。
[0014]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；控制模块电连接到电压板、隔离装置。
[0015]进一步的，电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。
[0016]进一步的，控制模块执行以下步骤：
[0017]步骤1：接受等离子体检测装置组的参数；
[0018]步骤2：等离子体检测装置组获得的参数与阈值参数进行比较；
[0019]步骤3：根据步骤2的比较结果，得出阴极电压板的多个平行电压区域控制参数。
[0020]进一步的，其中步骤1中，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。
[0021]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。
[0022]使用本专利技术方法具有如下优点：
[0023]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。
附图说明：
[0024]图1为本专利技术磁控溅射装置的示意图；
[0025]图2为本专利技术磁控溅射阴极组件的示意图；
[0026]图3为本专利技术磁控溅射阴极组件平行电压区域的示意图。
具体实施方式：
[0027]下面将结合本专利技术中实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清晰、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]图1示出现有的卷对卷溅射装置的示意图。参照图1，卷对卷溅射设备包括镀膜室1，原料辊2，收料辊3，柔性卷材4，支撑辊5，磁控溅射阴极组件6，第一张力调节辊组7，第二张力调节辊组8。以上送料辊，出料辊，柔性卷材，支撑辊，磁控溅射阴极组件，第一张力调节辊组，第二张力调节辊组均放置在镀膜室内。柔性卷材卷绕在原料辊上，通过支撑辊5所在区域后，在支撑辊的支撑作用下完成磁控溅射后，被回收到收料辊。第一张力调节辊组7和第二张力调节辊组8调节供给到磁控溅射阴极组件6区域的柔性卷材的张力；柔性卷材由支撑辊5支撑；第一张力调节辊组7和第二张力调节辊组8调节张力后，确保柔性卷材在溅射过程中的张力恒定，并且调节送料速度。在通过磁控溅射阴极组件6在柔性卷才的表面上磁控溅射沉积薄膜的过程中，支撑辊起到冷却作用从而维持柔性卷材的温度在合理范围。
[0029]现有的卷对卷溅射设备中，通过具有对应于支撑辊5的多个磁控溅射阴极组件在柔性卷材的表面上沉积薄膜。目前发现的问题是由于磁控溅射阴极组件与支撑辊之间的间隙不同，从而很难精确地控制沉积在柔性卷材的表面上的薄膜。现有技术中的一些改进是将磁控溅射阴极组件的靶材的表面制成具有与支撑辊的表面曲率相对应的表面。
[0030]沉积设备的应用场合非常广泛，这是由于薄膜可以用于多种不同的场合。例如，装饰膜、磁记录介质、电子半导体器件、LED、例如薄膜太阳能电池的能源产生装置、以及例如薄膜电池的储能装置。
[0031]沉积设备可以用于OLED(有机发光二极管)、电致发光(ELD)或等离子体显示面板(PDP)、高性能寻址(HDP)液晶显示器(LCD)或干涉调制器显示器(IMOD)显示装置、晶体管诸如薄膜晶体管(TFT)、隔离涂层、二色涂层或金属化涂层。也就是说，本专利技术技术方案的设备和方法具有广泛的应用性。
[0032]参见图2。靶61设置在镀膜室1内，靶是磁控溅射阴极组件6的组成部分。作为靶61的材料，可以使用各种金属材料、合金材料、氧化物材料等。通过电离后产生的阳离子撞击靶材溅射散射的目标原子(粒子)可以沉积在柔性卷材的表面上从而形成薄膜，或者可以通过与注入镀膜室1中的反应性气体(如氧气)反应而沉积在柔性卷材的一个表面上以形成氧化物膜。例如，当使用铝(Al)作为靶61的材料并且将氩气(Ar)注入镀膜室1中时，可以在柔性卷材上形成铝(Al)膜。作为另一示例，当使用铝(Al)作为靶61的材料并且将氩气(Ar)和氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷对卷磁控溅射设备，包括镀膜室；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；支撑辊上形成待镀覆表面的区域相对的设置有磁控溅射阴极组件，磁控溅射阴极组件包括有靶材、磁性组件、电压板；其特征在于：磁控溅射阴极组件还包括隔离装置，隔离装置沿着柔性卷材的送进方向设置在靶材的两端。2.根据权利要求1的卷对卷磁控溅射设备，其特征在于：隔离装置与靶材材料相同，隔离装置的电压值小于电压板设定电压值。3.根据权利要求1的卷对卷磁控溅射设备，其特征在于：电压板沿着平行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。4.根据权利要求1的卷对卷磁控溅射设备，其特征在于：磁控溅射阴极组件还包括有离子体检测装置组，等离子体检测装置组设置在隔离装置上方，等离子检测装置组包括多个等离子体检测装置。5.根据权利要求1的卷对卷磁控溅射设备，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱磊，周健，张继凡，王晓东，夏桂玲，
申请(专利权)人：安徽立光电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：