CN100497727C - 多功能真空连续镀膜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能真空连续镀膜装置，由真空镀膜室、泵抽及真空测量系统、气路及控制系统和控制各单元装置电源开关的电控系统组成，所述的气路及控制系统的各气路接入真空镀膜室，所述真空镀膜室内布控有电子枪、热蒸发电极和磁控溅射靶，还配有基带卷绕系统，该基带卷绕系统由分置在真空镀膜室两侧的放带室、收带室构成。它还配有机架台，真空镀膜室及基带卷绕系统固定在其上，泵抽系统安置在其内；机架台两侧有用于活性固定放带、收带室的小支架台。真空室内装有样品、电子枪、热蒸发舟和磁控溅射靶挡板。在电子枪与热蒸发舟之间、热蒸发舟与热蒸发舟之间均设有挡板。
Description
技术领域
本发明属于电子机械技术领域，尤其涉及一种多功能真空连续镀膜装置。
背景技术
现有的电子薄膜制备技术一般采用磁控溅射、电子束蒸发及热蒸发镀膜等方法，在以往高真空镀膜中，多采取单一镀膜装置或多室的多功能镀膜装置。由于在镀膜过程中需要真空的工艺环境，故均配有泵抽系统及相关的气路控制及检测系统；对磁控溅射靶、电子枪及热蒸发等配备相应的电源控制开关；多数镀膜装置配有加热系统；亦有一些设备实行对整台设备的计算机控制。
对于一些需要多种方式镀多层膜的产品现多采用多种镀膜装置分别镀或多腔体连接的镀膜装置来依序完成镀膜，这两种方式存有如下缺陷：1、对于多台镀膜装置分别镀膜的形式，在变化装置时样品暴露在大气中的次数相对较多，不易保持良好的真空工艺环境，不利于连续镀膜的质量；同时多次进行泵抽和升降温过程，使整个工艺过程加长，镀膜的效率降低。2、对于多腔体连接的镀膜装置的方式，由于设置有多个腔体，相对占有空间较大，制造成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能真空连续镀膜装置，它可在不破坏真空的条件下，在一个腔体内具有多种镀膜的功能，从而可实现对样品单一或多种、间断或连续的镀膜，尤其对同一个样品可连续完成磁控溅射镀膜或电子束蒸发镀膜、热蒸发镀膜中的一个或多个镀膜过程。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：一种多功能真空连续镀膜装置，由真空镀膜室、泵抽及真空测量系统、气路及控制系统和控制各单元装置电源开关的电控系统组成，所述的气路及控制系统的各气路接入真空镀膜室，其特征在于：所述真空镀膜室内布控有电子枪、热蒸发电极和磁控溅射靶；真空镀膜室还配有基带卷绕系统，该基带卷绕系统由分置在真空镀膜室两侧的放带室、收带室构成。
真空镀膜室中安装有加热器。
它还配有机架台，真空镀膜室、基带卷绕系统固定在其上，泵抽系统安置在其内；机架的两侧有用于活性固定放带室、收带室的小支架台。
所述的真空室内装有样品挡板、电子枪挡板、热蒸发舟挡板和靶挡板。在电子枪与热蒸发舟之间、热蒸发舟与热蒸发舟之间均设有挡板。
所述的气路及控制系统采用单气路或两条以上气路直通或经混气罐通入真空镀膜室。
在真空镀膜室的旁侧设一用于旁路抽气的旁抽阀。
本发明的优点是：
1、与单一功能的真空镀膜装置相比增加了功能；
2、与多腔体多功能装置相比，减少了真空室个数，不仅节省占用空间，而且降低了制造成本；
3、有利于连续镀膜工艺，有助于多层膜的快速生长；
4、采用灯加热方式，升温速率快，有效温度高，加热面积大，均匀性好。
附图说明
图1为本发明结构示意图
图2为本发明气路及控制系统示意图
具体实施方式
如图1所示，本发明多功能真空连续镀膜装置，由真空镀膜室、泵抽系统、气路及控制系统和控制各单元装置电源开关的电控系统(可采用分体控制柜分别控制，亦可集所有电控于一整体控制柜，由现有技术可实现，此处不赘述)组成，并配有一基带卷绕系统。
本发明多功能真空连续镀膜装置设有一独立真空镀膜室1，其可为筒形卧式双层水冷全不锈钢结构的独立单室，亦可为其它形状。
真空镀膜室的下方布控有电子枪101、一组热蒸发电极102，下侧方设立一组(一对为佳)磁控溅射靶103。真空镀膜室1的前面开门上可放有若干个(本实施例中二个)封接观察窗，真空镀膜室侧面有引线法兰及截止阀，一个旁抽阀104。还可留有易拆卸的接口并配以相应的盲板，用于连接其它设施。
所述的电子枪或热蒸发电极、磁控溅射靶均设有电源控制开关，即可是手动的，亦可利用计算机技术实现自动控制，正如前面所述，可由相应的控制柜实施独立控制，亦可开发研制成一体机控制。
所述的基带卷绕系统由分置在真空镀膜室两侧的放带室2、收带室3构成，放带室里有一个卷带盘201，基带事先缠绕在卷带盘上，卷带盘转动受控于外面的电机，可采用计算机控制基带的行走，从而使得运行速度和时间精确可控。供带室(包括放带室及收带室)通过泵抽系统及真空镀膜室相连的管路进行抽气。在行进的基带上面有一套加热器6，加热器可由卤素灯组成，加热器可以对基带加热到高达900℃。
本发明还配有机架室4，真空镀膜单元装置固定在其上，泵抽系统(包括机械泵5、分子泵7)安置在其内；机架室的两侧有用于活性固定放带室、收带室的小支架台401。
所述的真空镀膜室内装有样品挡板、电子枪挡板、热蒸发舟挡板和磁控溅射靶挡板。在电子枪与热蒸发舟之间、热蒸发舟与热蒸发舟之间均设有挡板。各挡板可根据需要设计成固定式的或可移动式的，亦可起双重作用(即由一边侧挡板移动到另一侧成为下一单元的挡板)。
本实施例中，样品即为由放带、收带室控制行走的欲镀膜的基带，其下边设置的挡板为一开有条形槽口的隔离板。为更好的保护磁控溅射靶，可将磁控溅射靶的挡板设计成移动式的帽形结构，平时或进行其它镀膜时将帽形挡板刚好扣合在磁控溅射靶上，要进行磁控溅射时，则移开帽形挡板开始磁控溅射镀膜。
所述的泵抽系统采用分子泵T1、机械泵R1对真空镀膜室实现主抽(可采用一到多个分子泵、机械泵)，通过真空镀膜室旁侧设的旁抽阀P1实现旁路抽气，参见图2，其中DF1为电磁阀，G1为闸板阀。
参见图2，所述的气路及控制系统可采用单气路或多气路直接通入；同种气体可经质量流量计控制，亦可由其它流量计控制或直通；多种气体可分别通入腔体，亦可经混气室(或混气罐)混合后通入。
本发明可用于在长带上镀多层膜，还可以用于短样品、静止样品镀多层膜。其工作过程是：将欲镀膜的基带缠放在放带室的卷带盘上，抽真空。启动电机开始走带，并打开控制电子枪或热蒸发电极或磁控溅射靶的电源控制开关(按照预先设定的次序排定顺序)，以便进行相关的电子束蒸发或热蒸发或磁控靶溅射镀膜。
本发明可依据需要进行单项或多项的镀膜，在不做热蒸发和电子束蒸发时，可以做磁控溅射镀膜。在做电子束蒸发或热蒸发时，磁控溅射靶要撤到真空镀膜壁附近，以免影响镀膜。磁控靶溅射、电子束蒸发或热蒸发时在行走状态，膜厚均匀性能够达到5％。
Claims (8)
1、一种多功能真空连续镀膜装置，由真空镀膜室、泵抽及真空测量系统、气路及控制系统和控制各单元装置电源开关的电控系统组成，所述的气路及控制系统的各气路接入真空镀膜室，其特征在于：在真空镀膜室内的下方布控有电子枪、一组热蒸发电极，真空镀膜室的下侧方布控有磁控溅射靶，所述的电子枪和一组热蒸发电极、磁控溅射靶均设有电源控制开关；并装有样品挡板、电子枪挡板、热蒸发舟挡板和磁控溅射靶挡板；在电子枪与热蒸发舟之间、热蒸发舟与热蒸发舟之间均设有挡板；真空镀膜室还配有基带卷绕系统，该基带卷绕系统由分置在真空镀膜室两侧的放带室、收带室构成。
2、根据权利要求1所述的多功能真空连续镀膜装置，其特征在于：真空镀膜室中安装有加热器。
3、根据权利要求1所述的多功能真空连续镀膜装置，其特征在于：还配有机架台，真空镀膜室、基带卷绕系统固定在其上，泵抽系统安置在其内；机架台的两侧上有用于活性固定放带室、收带室的小支架台。
4、根据权利要求1所述的多功能真空连续镀膜装置，其特征在于：所述的磁控溅射靶挡板为帽状挡板。
5、根据权利要求1所述的多功能真空连续镀膜装置，其特征在于：所述的气路及控制系统采用单气路或两条以上气路直通或经混气罐通入真空镀膜室。
6、根据权利要求1所述的多功能真空连续镀膜装置，其特征在于：所述的真空镀膜室的旁侧设一用于旁路抽气的旁抽阀。
7、根据权利要求1所述的多功能真空连续镀膜装置，其特征在于：所述的真空镀膜室为筒形卧式双层水冷全不锈钢结构的独立单室。
8、根据权利要求1所述的多功能真空连续镀膜装置，其特征在于：在真空镀膜单元装置中还带有用于与其它设备连接的接口。
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