CN106544637A - 磁控溅射镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁控溅射镀膜设备，包括基板运载装置、镀膜工艺室和主控制器，所述镀膜工艺室包括依次连接的进片室、进过渡室、进缓冲室、溅射区、出缓冲室、出过渡室和出片室，所述溅射区包括至少两组溅射室，每组溅射室之间设置有缓冲区，每组溅射室包括相邻设置的两个溅射室；通过设置多组溅射区，每组溅射区包括两个溅射室，大大的增加了溅射材料的存储容量，同时可以在不同的溅射区放置不同的溅射材料实现多层膜的喷涂，并通过缓冲区实现溅射区的隔离，不同的溅射材料不会彼此渗入产生污染；可以有效的延长溅射材料的使用时间，并且可以喷涂多种材料，提高了生产效率，减少了人工操作，喷涂效果好。

Description

磁控溅射镀膜设备

技术领域

本发明涉及磁控溅射领域，特别是涉及一种磁控溅射镀膜设备。

背景技术

光电玻璃是电子信息应用的重要材料之一，在光电玻璃表面镀制各种膜层是液晶显示器制造的基础，其中高性能的透明导电ITO(氧化铟锡)膜层是液晶显示器制造的重要环节。

目前，在光电玻璃镀膜的主导方式是磁控溅射，传统的磁控溅射过程中，由于磁控溅射镀膜设备本身的限制，溅射室容量有限，可以装载的溅射材料也非常有限，材料更换周期短，并且一套磁控溅射镀膜设备只能喷涂一种材料。溅射材料不足时会导致膜层的导电性差、均匀性不一致等问题，频繁的更换材料会增加操作人员的工作量，同时当更换材料时由于设备需新启动、重新抽真空等操作，当需要喷涂多种材料时需多套设备来实现，使得生产效率不够高，整个镀膜系统不够智能。

发明内容

基于此，有必要提供一种磁控溅射镀膜设备，可以有效的延长溅射材料的使用时间，并且可以喷涂多种材料，提高了生产效率，减少了人工操作，喷涂效果好。

一种磁控溅射镀膜设备，包括：基板运载装置、镀膜工艺室和主控制器，所述镀膜工艺室包括依次连接的进片室、进过渡室、进缓冲室、溅射区、出缓冲室、出过渡室和出片室，所述溅射区包括至少两组溅射室，每组溅射室之间设置有缓冲区，每组溅射室包括相邻设置的两个溅射室，所述基板运载装置包括导轨，所述导轨设置在所述镀膜工艺室内，所述主控制器控制所述基板在所述导轨上运动以通过所述镀膜工艺室实现镀膜，所述进片室、进过渡室、进缓冲室、缓冲室、出缓冲室、出过渡室、出片室和各溅射室分别连接所述主控制器。

在其中一个实施例中，所述基板运载装置包括基板上片区和基板下片区，所述基板上片区连接所述进片室，所述基板下片区连接所述出片室，依次连接的所述基板上片区、进片室、进过渡室和进缓冲室之间分别设置有可控门，依次连接的所述基板下片区、出片室、出过渡室和出缓冲室之间分别设置有可控门，所述可控门上分别设置有用于控制所述可控门的门阀，所述门阀连接所述主控制器。

在其中一个实施例中，所述进片室、进过渡室、进缓冲室、出片室、出过渡室和出缓冲室内分别设置有温度传感器和气压传感器，所述温度传感器和气压传感器分别连接所述主控制器，所述主控制器根据所述温度传感器和气压传感器采集的信息控制所述门阀以开启或关闭所述可控门。

在其中一个实施例中，所述进片室、进过渡室、进缓冲室、溅射区、缓冲室、出缓冲室、出过渡室和出片室内均设置有多个用于检测基板是否到达相应位置的红外感应探头，所述红外感应探头连接所述主控制器。

在其中一个实施例中，所述进片室、进过渡室、进缓冲室、溅射区、缓冲室、出缓冲室、出过渡室和出片室内均设置有用于对所述基板进行加热的加热装置。

在其中一个实施例中，各所述溅射室内均设置有溅射材料包，不同组的所述溅射室的溅射材料包内的溅射材料相同。

在其中一个实施例中，各所述溅射室内均设置有溅射材料包，不同组的所述溅射室的溅射材料包内的溅射材料不同。

在其中一个实施例中，所述基板运载装置还包括运载车，所述主控制器通过控制所述运载车，带动所述基板在所述导轨上运动以通过所述镀膜工艺室实现磁控溅射镀膜，所述主控制器控制所述运载车在所述进片室、进过渡室、进缓冲室、缓冲室、出缓冲室、出过渡室和出片室的运动速度大于在溅射区运动的速度。

在其中一个实施例中，所述导轨形成闭合回路。

在其中一个实施例中，所述基板上片区和基板下片区分别设置有用于上料和下料的机械手，所述机械手连接所述主控制器。

上述磁控溅射镀膜设备，包括基板运载装置、镀膜工艺室和主控制器，所述镀膜工艺室包括依次连接的进片室、进过渡室、进缓冲室、溅射区、出缓冲室、出过渡室和出片室，所述溅射区包括至少两组溅射室，每组溅射室之间设置有缓冲区，每组溅射室包括相邻设置的两个溅射室；通过设置多组溅射区，每组溅射区包括两个溅射室，大大的增加了溅射材料的存储容量，同时可以在不同的溅射区放置不同的溅射材料实现多层膜的喷涂，并通过缓冲区实现溅射区的隔离，不同的溅射材料不会彼此渗入产生污染；可以有效的延长溅射材料的使用时间，并且可以喷涂多种材料，提高了生产效率，减少了人工操作，喷涂效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1是一实施例中磁控溅射镀膜设备的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1，图1是一实施例中磁控溅射镀膜设备的结构图。

在本实施例中，该磁控溅射镀膜设备包括：基板运载装置、镀膜工艺室20和主控制器30，所述镀膜工艺室20包括依次连接的进片室21、进过渡室22、进缓冲室23、溅射区、出缓冲室27、出过渡室28和出片室29，所述溅射区包括至少两组溅射室，如第一组溅射室24和第二组溅射室26，每组溅射室之间设置有缓冲区25，每组溅射室包括相邻设置的两个溅射室，如第一组溅射室24包括溅射室241和溅射室242，第二组溅射室26包括溅射室261和溅射室262，所述基板运载装置包括导轨11，所述导轨11设置在所述镀膜工艺室20内，所述主控制器30控制所述基板在所述导轨11上运动以通过所述镀膜工艺室20实现镀膜，所述进片室21、进过渡室22、进缓冲室23、缓冲室25、出缓冲室27、出过渡室28、出片室29和各溅射室分别连接所述主控制器30。

该基板的材料可以为塑料、玻璃、金属，在对基板进行磁控溅射镀膜需要在高真空的环境中进行，但基板不能直接进出高真空的溅射室，需要依次进入真空度依次升高的进片室21、进过渡室22和进缓冲室23，以及依次离开真空度依次降低的出缓冲室27、出过渡室28和出片室29，进片室21、进过渡室22、进缓冲室23，出缓冲室27、出过渡室28和出片室29彼此独立均为一个封闭的空间。

进片室21在工作之前为大气压状态，同时对进过渡室22和进缓冲室23进行抽真空处理，使其气压分别达到不同的预设气压阈值，即真空度达到预设标准，当基板进入进片室21后，通过真空泵将进片室21抽至一定的真空度，当其气压达到进过渡室22的真空度时，控制基板进入进过渡室22，并继续对进过渡室22进行抽真空处理，当其气压达到进缓冲室23的气压时，控制基板进入进过渡室23。

进缓冲室23、缓冲室25、出缓冲室27和溅射区为相通的区域，基板经过进缓冲室23后直接进入溅射区进行镀膜处理，在基板进入镀膜工艺室20之前，先将缓冲室23、缓冲室25、出缓冲室27和溅射区进行抽真空处理，使其处于高真空状态，基板在该高真空状态下进行磁控溅射镀膜。

上述镀膜工艺室20的溅射区包括至少两组溅射室24、26，每组溅射室之间通过缓冲室25进行隔离，缓冲室25能将正在溅射与准备溅射的基板隔开，这样能保证还未溅射的基板的纯洁，即使设备故障，有问题的产品也是正在溅射的产品，还未溅射产品不会受到牵连。缓冲室25内可以存放运载车，这样能保证溅射不间断，提高生产效率。每组溅射室包括相邻的两个溅射室，镀膜工艺室20中的每个工艺室均与主控制器30连接，分别对其进行单独控制，如抽真空、启动、停止等操作。在具体的镀膜过程中，可以在每个溅射室中装入相同的材料，如氧化铟锡，同时可以选择其中一个溅射室，如溅射室241对基板进行喷涂镀膜，其他的溅射室则作为备用选项，当该溅射室内的溅射材料用完后，启用备用的溅射室，无需停止溅射区的运行进行材料更换，节省了工作人员的劳动，减少了生产的时间。

此外，当需要在基板表面喷涂不同的溅射材料时，可以在不同组的溅射室中装入不同的材料，如在第一组溅射室24中装入氧化铟锡，在第二组溅射室26内装入二氧化硅，通过主控制器30控制不同的溅射室运作先后在基板表层镀上两种不同的膜层，如先控制溅射室242在基板表层镀上氧化铟锡，然后控制溅射室262在基板表层镀上二氧化硅。

在其中一个实施例中，所述基板运载装置包括基板上片区12和基板下片区13，所述基板上片区12连接所述进片室21，所述基板下片区13连接所述出片室29，依次连接的所述基板上片区12、进片室21、进过渡室22和进缓冲室23之间分别设置有可控门201，依次连接的所述基板下片区13、出片室29、出过渡室28和出缓冲室27之间分别设置有可控门201，所述可控门201上分别设置有用于控制所述可控门的门阀，所述门阀连接所述主控制器30。

在其中一个实施例中，所述进片室21、进过渡室22、进缓冲室23、出片室29、出过渡室28和出缓冲室27内分别设置有温度传感器和气压传感器，所述温度传感器和气压传感器分别连接所述主控制器30，所述主控制器30根据所述温度传感器和气压传感器采集的信息控制所述门阀以开启或关闭所述可控门201。

当镀膜工艺室的温度和气压达到预设温度阈值和预设气压阈值时，主控制器30控制其与基板即将进入的镀膜工艺室之间的门阀以开启对应的可控门201，该预设气压阈值为基板将要进入的镀膜工艺室的气压。基板在镀膜的过程中需要对其进行预热、保温处理，在每个工艺室内均设置有加热装置，该加热装置可以为加热丝，同样的，可以由主控制器30对其运行进行控制。

在其中一个实施例中，所述进片室21、进过渡室22、进缓冲室23、溅射区、缓冲室25、出缓冲室27、出过渡室28和出片室29内均设置有多个用于检测基板是否到达相应位置的红外感应探头，所述红外感应探头连接所述主控制器30。

当红外感应探头感应到基板时，将信号发送给主控制器30，主控制器30判断该基板具体处于什么工艺室的什么位置，进而控制该工艺室产生相应的操作。如当红外感应探头感应到基板进入到进片室21后，主控制器30开启对对进片室21的抽真空处理，并通过设置在其内的气压传感器实时监测进片室21的气压，当进片室21的气压达到进过渡室22的气压时，表明进片室21的真空度达到了进过渡室22的真空度，主控制器30控制进片室21和进过渡室22之间的可控门201开启，基板进入到进过渡室22内。

再如，当红外感应探头在预设时长，如半小时内均未感应到基板进入镀膜工艺室20时，停止镀膜工艺室20的运行，节约该磁控溅射镀膜设备水电气的消耗，减少其能耗，提高其性能。

在其中一个实施例中，所述基板运载装置还包括运载车，所述主控制器30通过控制所述运载车，带动所述基板在所述导轨11上运动以通过所述镀膜工艺室20实现磁控溅射镀膜，所述主控制器30控制所述运载车在所述进片室21、进过渡室22、进缓冲室23、缓冲室25、出缓冲室27、出过渡室28和出片室29的运动速度大于在溅射区运动的速度。

镀膜工艺室20安装在金属型材料焊接的机架上，镀膜工艺室20外的基板传动为同步带传动，镀膜工艺室20内的基板传动为摩擦轮传动并配合无摩擦磁导向，传动平稳可靠，基板上载及卸载系统均处于洁净室内。在镀膜过程中，将基板放置在运载车上，主控制器30控制运载车在环形的导轨11上运动，依次经过镀膜工艺室20实现喷涂镀膜过程，基板镀膜完成后在下片区13进行卸载，运载车则通过镀膜工艺室20外的导轨11回到基板上片区12，继续运载新的基板重复上述镀膜过程。

其中，为了加快镀膜过程，同时保障镀膜效果，基板在溅射室内的运动速度需要慢一些，在进片室21、进过渡室22、进缓冲室23、缓冲室25、出缓冲室27、出过渡室28和出片室29的运动速度可以快一些，均由主控制器30实现控制。

在其中一个实施例中，所述基板上片区12和基板下片区13分别设置有用于上料和下料的机械手14，所述机械手连接所述主控制器30。通过机械手14进行上料和下料处理，节省了操作人员的劳动，加快了操作的进度，提高了整个镀膜过程的自动化程度。

上述磁控溅射镀膜设备，其镀膜工艺室20设置有多组溅射室，并在每组溅射室之间设置缓冲室25实现隔离，每组溅射室内可以装入相同的或者不同的溅射材料，极大的延长了溅射区更换材料的时间周期，同时可以实现多层膜的喷涂。在不同的镀膜工艺室之间设置有可控门201和对应的门阀，并在其内设置有温度传感器和气压传感器，通过传感器采集的信号控制门阀进而控制可控门201的开启和关闭，并在各镀膜工艺室内布置多个红外感应探头，实时监测基板所处的位置，每个镀膜工艺室的运行均由主控制器30来控制，基板的运载过程也由主控制器30来操控，可以实现镀膜过程的全自动化，极大的减少了生产的时间，加快了生产的效率，操作准确可靠，镀膜效果好。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磁控溅射镀膜设备，其特征在于，包括：基板运载装置、镀膜工艺室和主控制器，所述镀膜工艺室包括依次连接的进片室、进过渡室、进缓冲室、溅射区、出缓冲室、出过渡室和出片室，所述溅射区包括至少两组溅射室，每组溅射室之间设置有缓冲区，每组溅射室包括相邻设置的两个溅射室，所述基板运载装置包括导轨，所述导轨设置在所述镀膜工艺室内，所述主控制器控制所述基板在所述导轨上运动以通过所述镀膜工艺室实现镀膜，所述进片室、进过渡室、进缓冲室、缓冲室、出缓冲室、出过渡室、出片室和各溅射室分别连接所述主控制器。

2.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述基板运载装置包括基板上片区和基板下片区，所述基板上片区连接所述进片室，所述基板下片区连接所述出片室，依次连接的所述基板上片区、进片室、进过渡室和进缓冲室之间分别设置有可控门，依次连接的所述基板下片区、出片室、出过渡室和出缓冲室之间分别设置有可控门，所述可控门上分别设置有用于控制所述可控门的门阀，所述门阀连接所述主控制器。

3.根据权利要求2所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述进片室、进过渡室、进缓冲室、出片室、出过渡室和出缓冲室内分别设置有温度传感器和气压传感器，所述温度传感器和气压传感器分别连接所述主控制器，所述主控制器根据所述温度传感器和气压传感器采集的信息控制所述门阀以开启或关闭所述可控门。

4.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述进片室、进过渡室、进缓冲室、溅射区、缓冲室、出缓冲室、出过渡室和出片室内均设置有多个用于检测基板是否到达相应位置的红外感应探头，所述红外感应探头连接所述主控制器。

5.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述进片室、进过渡室、进缓冲室、溅射区、缓冲室、出缓冲室、出过渡室和出片室内均设置有用于对所述基板进行加热的加热装置。

6.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，各所述溅射室内均设置有溅射材料包，不同组的所述溅射室的溅射材料包内的溅射材料相同。

7.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，各所述溅射室内均设置有溅射材料包，不同组的所述溅射室的溅射材料包内的溅射材料不同。

8.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述基板运载装置还包括运载车，所述主控制器通过控制所述运载车，带动所述基板在所述导轨上运动以通过所述镀膜工艺室实现磁控溅射镀膜，所述主控制器控制所述运载车在所述进片室、进过渡室、进缓冲室、缓冲室、出缓冲室、出过渡室和出片室的运动速度大于在溅射区运动的速度。

9.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述导轨形成闭合回路。

10.根据权利要求2所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述基板上片区和基板下片区分别设置有用于上料和下料的机械手，所述机械手连接所述主控制器。