CN116815152A - 一种连续真空沉积镀膜设备 - Google Patents

Abstract

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。

Description

一种连续真空沉积镀膜设备

技术领域

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

发明内容

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：

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。

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。

进一步的，所述等离子体检测装置为静电探针。

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。

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。

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。

进一步的，控制模块执行以下步骤：

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；

步骤2：将第一等离子体检测装置组与阈值参数进行比较；

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。

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。

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。

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。

使用本发明方法具有如下优点：

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：

图1为现有技术示意图；

图2为本发明偏压板示意图。

具体实施方式：

下面将结合本发明中实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明中，首先使用等离子体发生设备产生等离子体，将等离子体喷出后，等离子体进入了一个限制区域，限制区域通过一定的磁场，从而使得等离子体基本上沿着预定的路径喷射，例如，磁场使得等离子体围绕弯曲路径；从而，等离子体可以进入到靶材区域，对靶材原子撞击后，靶材溅出，随后可以沉积在基材的表面。等离子体总体上来说被磁场约束，从而限制到基材的沉积区域中；现有技术中该种方法具有了实际的应用。相较利用辉光放电产生等离子体，本发明可以使用密度更高得等离子体，由于等离子体的密度更高，因此可以快速得沉积，膜层材料可在沉积区中更均匀，至少在围绕弯曲路径的曲线的方向上。这可增加沉积在基底上的靶材的均匀性，改善质量控制的难度。

向靶材施加偏置电压导致来自靶材附近的等离子体的离子被吸引到与靶材相邻的区域。这增加等离子体离子与靶材之间的相互作用速率，从而提高溅射沉积的效率。通过控制施加到靶材的偏置电压，也可以控制邻近靶材的等离子体离子的密度。

将负极性的偏置电压施加到靶材，在偏置电压的作用下，等离子体中的正离子从而在电场作用下向靶材方向运动，以进行溅射沉积。

偏置电压由偏置器件施加。偏置器件可以是直流电压产生的偏置电场，从而能够产生稳定的电场。

在本发明中，等离子体发生设备可以使用常见的电感耦合等离子体源。等离子体发生设备包括一个或多个天线，天线沿着垂直于基底纵向轴线的方向上延伸。天线能够在沿着天线的长度方向上产生等离子体。

由于使用外加的等离子体发生设备，因此，为了在环形方向上将等离子体驱动，还需要提供一个等离子体的限制装置，从而产生限制磁场，以便将等离子体限制为环形或者预定的运动路径。受限后的等离子体在电场作用下，离子能够与靶材产生碰撞，从而靶材原子可以射出，从而沉积在基材上。

本发明中，磁场发生装置被布置以提供磁场，可以使得等离子体沿着特定方向运动，例如从沿着运行方向观看为狭窄条状的形状。

本发明中，磁场发生装置选用电磁铁。电磁铁可以控制限制磁场的强度和方向，通过对电磁场的控制，从而间接的控制等离子体的分布。控制了等离子体的分布，就可以调整靶材的溅射，从而调整靶材原子等在基底上的沉积。

为了实现本发明的目的，可以采用多个、至少两个磁场发生装置，以提供限制磁场，可以更精确地限制等离子体，且在控制限制磁场时具有大的自由度。多个磁场发生装置可布置成使得等离子体在磁场发生装置之间提供的具有相对高磁场强度的区域基本上遵循弯曲路径的曲线。

在本发明中，靶材需要一定的支撑装置支撑，并且为靶材提供电场，使得当等离子体冲击到靶材表面时，靶材能够沿着一定的方向射出，在电场加速下，具有一定的速度，最终完成在基材表面的沉积。

本发明中，偏置器件的功率大约为每平方厘米1瓦至100瓦之间，这是根据具体的溅射基材而定的。等离子体发生装置的功率是可以调整的，以提供一定密度的等离子体。

参考图1，示出了用于将靶材溅射沉积到基底的沉积设备。

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。

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，本发明技术方案的设备和方法具有广泛的应用性。

设备100通常包括外壳，从而确保产生一个适合于溅射沉积的低压，例如3x10^-3托。外壳接有阀门和抽气系统，从而使得壳体内压力维持在较低水平，小于1x10^-5托。在这一条件下，外接得等离子体发生装置可以喷入少量得等离子体，在喷入等离子体后，壳体内压力可以上升至溅射沉积的压力,例如可以为3x10^-3托。在喷射过程中，抽气系统在稳定得抽气，从而维持住壳体内气压得相对稳定。

参见图1，示出的是本发明设备和方法的基本结构，这样的结构和组成也是现有技术中的结构。发明人认识到这样的结构和组成还存在一定的问题。为了充分说明本发明的构思，首先对基本结构进行说明。

本发明的沉积设备100，包括支撑辊118、靶组件124和磁性限制装置104。

支撑辊118布置来沿着弯曲路径(弯曲路径由图1中的箭头C指示)引导基底116，例如基底卷材。

在图1的示例中，支撑辊118为大体上圆柱形的滚筒提供。图1的支撑辊118布置成围绕轴线120旋转；支撑辊内根据需要设置有冷却装置，例如水冷装置等。

如图1，基底进料组件包括：进料滚轮110a，可用于将基底116供给到支撑辊118上；以及出料滚轮110b，其可用于将基底116经过溅射沉积后从支撑辊118引导出去。本发明的设备可以用于卷绕溅射沉积工艺；还可以为进料组件设置有多个张力调节辊，通过张力调节辊，可以控制例如卷绕的基底带材的张力，从而有利于控制溅射速度等。

设备100的靶组件124包括布置成支撑靶材108的靶材支架106。在一些示例中，靶材支架106包括在溅射沉积期间支撑或保持靶材108在适当位置的板或其他支撑结构。靶材108是溅射沉积到基底116上的材料。

靶材支架106和支撑辊118彼此间隔开，并且在它们之间限定沉积区。沉积区可以使得等离子体流过，并且在沉积区具有形成为大体上垂直于支撑辊表面的电场，从而使得等离子体中的粒子能够在电场作用下撞击向靶材，并且能够沉积在基材的表面。

如图所示，设备100包括可被称为等离子体源的等离子体发生设备102。等离子体发生设备102用于生成等离子体112。等离子体发生设备102可以是电感耦合等离子体源。图1中所示的等离子体发生设备102包括天线102a、102b，射频电源系统可驱动适当的射频(RF)功率通过该天线产生电感耦合等离子体112。等离子体源如果为电感耦合产生，射出时可能是不均匀得，在运动过程中，逐渐相对均匀化。但是需要在到底基底材料时，等离子体得等离子密度均匀。也可以采用其他类型的等离子体源。在一些示例中，等离子体112通过驱动射频电流通过一个或多个天线102a、102b产生，例如在1MHz与1GHz之间的频率下，给定一定得功率可以使得工艺气体或溅射气体电离，以产生等离子体112。调谐通过一个或多个天线102a、102b驱动的RF功率可影响沉积区114内的等离子体112的等离子体密度。因此，通过控制等离子体源102处的功率，可控制溅射沉积工艺。对于溅射沉积设备100的操作便利性和灵活性是非常有利的。

如图1所示，等离子体源102远离支撑辊118设置，例如径向远离支撑辊118。然而，由等离子体源102产生的等离子体112被引入溅射沉积区114内，在进入沉积区114得过程中，通过磁场将其限制。溅射沉积区114在支撑辊118与靶材支架106之间。

等离子体源102的一个或多个天线102a、102b可以是细长天线，可以是线性作用的。

图1设备100的等离子体限制装置包括一个或多个磁场发生装置104a、104b。磁场发生装置104a、104b用于提供限制磁场以将等离子体112，包括由等离子体发生设备102产生的等离子体，限制在沉积区114中，以便在使用中将靶材108溅射沉积到基底116。限制磁场的手段是使用磁场产生的磁场线，磁场线的方向和沉积区中的靶材的布置等密切相关。

在本发明中，磁场线的布置使得等离子体112进入沉积区后，有一定量的等离子体的阴离子在电场作用，冲击靶材。这与使用电场和磁场共同作用下，辉光放电产生的等离子体中的Ar离子冲击靶材从而实现磁控溅射，是有所不同的。

在本发明中，等离子体在进入沉积区之前，可以有一个事先的方向的调整，例如与靶材表面具有一定的夹角。通过这样的对等离子体的方向的调整，可以使得等离子体在电场作用下以更大的速度冲击靶材。

在本发明中，支撑辊118可以沿着周向方向设置不同靶材，从而在等离子体的流动方向上具有多个沉积区域。多个沉积区域有利的可以实现多个膜层的镀覆，减少了加工设备的占用，提高了镀膜的效率。

在周向方向设置不同靶材的情况下，膜层的厚度受等离子体密度、电场、设备位置等多种因素的影响。

以上比较概括的描述了本发明的基本结构。以上描述的内容也是现有技术所采用的内容。

基于本发明所认识到的技术问题，也即膜层需要更加精密的控制厚度的准确性。例如，在周向方向设置不同靶材的情况下，如何避免周向膜层厚度不同，从而逐渐累积，导致在制成品上厚度产生较大的误差，使得产品质量不合格，这是一个亟待解决的问题。

在电场和磁场辉光放电进行磁控溅射的情况下，也存在着厚度控制的问题。但是，本发明的等离子体来源与前述并不相同，因此，也产生了新的控制方法。

对于本发明来说，还设置有阴极偏压板。参见图2所示，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V1～Vn，平行电压区域之间互相电绝缘。

包括多个平行电压区域的目的是调节相应的电场强度。发明人发现，在偏压板不设置有多个平行电压区域的情况下，如镀覆50nm的膜层，例如氧化铟锡膜层，由于等离子体的原因，会沿着支撑辊的轴线方向产生较大的厚度差(绝对均匀的膜层是不存在的，膜层标称50nm的情况下，厚度一定存在差异)。积累下来的结果是，柔性基材最后产生了较大的厚度差。厚度差的产生是不利的，尽管一定的厚度差是可以容忍的，例如，用于装饰情况下，可以容忍较大的厚度差。但是，在特定用途情况下，例如希望具有一定的方阻，或者是例如后续还要进行多步骤的加工，此时对于厚度差的容忍极限相对较小。

对于控制极限情况下，实际难以进一步的优化厚度控制。本发明发现，实际上厚度控制与等离子体的分布是有关联性的。本发明可以选用一定的等离子体发生装置，但是等离子体发生装置的等离子体必然的会有时间的差异性。这样的时间差异性并不是瞬时的，可能是维持短时间(例如几分钟至几个小时)，这是由于各种情况，例如气体供应，电力供应、随机因素等等各种原因导致。然而，在卷绕沉积的情况下，这样的等离子体差异导致的厚度差异会在周向方向上累积。

本发明针对这一问题，首先是控制偏压板。将偏压板划分为多个平行电压区域。在平行电压区域作用下，不同的等离子体流有不同调整偏压。由于调整偏压不同，因此，可以实现对冲击到靶材表面的阴离子数量的调整。

对于本发明来说，平行电压区域的不同电压分布，并不会沿着支撑辊的轴线产生呈现为柱状分布的电场，而是沿着支撑辊的轴线产生差异性的电场。在这样的电场分布下，等离子体在轴线方向上的密度分布不均匀可以得到一定的平衡或者弥补。例如，在等离子体密度较小的区域，电场具有更强的强度，从而实际冲击到靶材表面的阴离子数量沿着支撑辊轴线上的差异更小。

以上描述了对偏压板的设置以及设置所具有的优点。

然而，进行偏压板的多个平行电压区域电压设置的前提条件是获得等离子体的状态。一般来说，等离子体检测装置可以是静电探针。本发明设置至少两个离子体检测装置组，也即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。第一离子体检测装置组和第二离子体检测装置组均包括用于探测平行于支撑辊轴线的线段区域的多个静电探针。静电探针的数量可以是偏压板的平行电压区域数量的整数倍，例如是1倍、2倍或者3倍。

静电探针有利的可以获得等离子体沿着支撑辊的轴线方向上的相关参数，例如离子密度。获得离子密度后，静电探针将相应的数值可以传送至本发明的控制系统中。

以下描述本发明的控制系统。本发明的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。其中输入模块包括了人机操作界面，可以用于输入所需要的控制目标参数。采集模块可以与静电探针连接，用于获得等离子体的参数；采集模块还可以与支撑辊的温度检测装置连接。控制模块用于对偏压板进行电压控制或者对支撑辊进行温度控制。

在本发明中，控制模块可以执行以下步骤：

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；

步骤2：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与阈值参数进行比较；

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。

在步骤2中，等离子体的离子密度阈值参数并没有固定值。从本发明来说，等离子体可以进行人工的设定调整。然而设定调整值如前所述，由于受到各种因素的干扰，必然的等离子体具有不均匀性。上述步骤2可以在运行状态下，采集相应的参数值，随后对第一等离子体检测装置组的读数进行一定的处理，从而获得方差值、平均值等。在方差值在一定范围的情况下，将平均值作为阈值，根据平均值进行平行电压区域的控制参数调整。

在本发明中，步骤3中的计算方法为：将当前第一等离子体检测装置组中的静电探针的读数值与平均值比较，获得差值的绝对值，将差值的绝对值与标准差进行比较。

假定第一等离子体检测装置组中的第n个静电探针的读数值Xn与平均值差值为An，标准差为S；假定当前静电探针数量与偏压板的平行电压区域数量相等；静电探针所对应的平行电压区域的偏压电压值为Vn；当前设定电压为V1；a＝An/Xn；

则Vn控制输出值为：

按照以上获得Vn值，设定为当前的平行电压区域电压值。

在以上电压值的作用下，平行于支撑辊的轴线方向具有一定电场分布；该电场分布作用于具有不同的等离子体密度的等离子体。在这种情况下，等离子体中阴离子作用到靶材表面的数量相对更加均匀。

这种情况下，膜厚的控制值更加的均匀。

对于第二等离子体检测装置组的静电探针读数值Yn，将Xn与Yn值进行比较，其差值为Bn；当|Bn|<0.3Xn时，向系统报错。

报错的主要原因在于，等离子体具有一定的等离子体密度，如果第二等离子体检测装置组的等离子体密度过小，则意味着前序工作过程中，等离子体密度明显不足，这对于加工的膜层的晶体状态极为不利。

维持1-100Pa压强，对流量为10-300sccm的氩气流的等离子体发生装置施加2-10kw的功率，在这个功率下，产生了大致为10¹¹cm^-3至10¹⁴cm^-3等离子体密度的等离子体。在磁场强度为100-150奥斯特的磁场的限定下，等离子体沿着特定的方向导向到靶材表面附近。进入靶材表面附近后，在10-550V偏压电压的作用下，等离子体中的阴离子作用到靶材表面，随后实现对基材的溅射沉积。

本发明中基材选用的是500nm厚度的PET薄膜。

实施例1

在一定的压强、氩气流量及功率下，生成等离子体密度为5.0*10¹²cm^-3至10¹³cm^-3的等离子体。在磁场强度为100-120奥斯特的磁场的限定下，等离子体沿着特定的方向导向到靶材表面附近。进入靶材表面附近后，沿着基材的宽度方向，偏压板相应的具有8个平行电压区域，按照本发明方法所编写的程序对平行电压区域的电压值进行控制。设定偏压电压为200V，等离子体中的阴离子作用到铝靶材表面，随后实现对基材的溅射沉积。

沉积40min后，在基材上获得厚度为40nm的铝膜层。

对膜层与行进方向垂直的方向进行厚度的测量，间隔均匀的选取8个点，厚度值如下表。

1	2	3	4	5	6	7	8
								39.7	39.9	40.1	40.2	40.3	40.1	39.9	39.7

实施例2

在一定的压强、氩气流量及功率下，生成等离子体密度为5.0*10¹²cm^-3至10¹³cm^-3的等离子体。在磁场强度为120-150奥斯特的磁场的限定下，等离子体沿着特定的方向导向到靶材表面附近。进入靶材表面附近后，沿着基材的宽度方向，偏压板对应于8个平行电压区域，按照本发明方法所编写的程序对平行电压区域的电压值进行控制。设定偏压电压为400V，等离子体中的阴离子作用到铜靶材表面，随后实现对基材的溅射沉积。

沉积40min后，在基材上获得厚度为40nm的铜膜层。

对膜层与行进方向垂直的方向进行厚度的测量，间隔均匀的选取8个点，厚度值如下表。

1	2	3	4	5	6	7	8
								39.8	39.9	40.2	40.3	40.4	40.2	39.8	39.7

对比例1

在一定的压强、氩气流量及功率下，生成等离子体密度为5.0*1012cm-3至1013cm-3的等离子体。在磁场强度为100-150奥斯特的磁场的限定下，等离子体沿着特定的方向导向到靶材表面附近。进入靶材表面附近后，偏压电压为200V作用下，等离子体中的阴离子作用到铝靶材表面，随后实现对基材的溅射沉积。

沉积40min后，在基材上获得厚度为40nm的铝膜层。

对膜层与行进方向垂直的方向进行厚度的测量，间隔均匀的选取x个点，厚度值如下表。

1	2	3	4	5	6	7	8
								39.2	39.4	40.1	40.2	40.4	40.1	39.7	39.2

对比例2

在一定的压强、氩气流量及功率下，生成等离子体密度为5.0*10¹²cm^-3至10¹³cm^-3的等离子体。在磁场强度为120-150奥斯特的磁场的限定下，等离子体沿着特定的方向导向到靶材表面附近。设定偏压电压为400V，等离子体中的阴离子作用到铜靶材表面，随后实现对基材的溅射沉积。

沉积40min后，在基材上获得厚度为40nm的铜膜层。

对膜层与行进方向垂直的方向进行厚度的测量，间隔均匀的选取8个点，厚度值如下表。

1	2	3	4	5	6	7	8
								38.9	39.3	40.0	40.1	39.5	40.2	39.5	39.1

在实施例1和对比例1上间隔均匀的选取四个点位，分别测量表面电阻率如下：

	1	2	3	4
					实施例1	32Ω	38Ω	36Ω	35Ω
对比例1	51Ω	55Ω	58Ω	52Ω

可以看到实施例1和对比例1选取的四个点位的方阻阻值近似的，但是对比例1中的表面电阻率差异更大。阻值差异的影响因素比较多，例如厚度、晶体结构等。表面电阻率的均匀是非常重要的特性。

例如将镀膜用于电池集流体时，表面电阻率的均匀性是非常重要的，这影响到电池集流体的寿命。

同样的对实施例2和对比例2的产品，各选取四个点位，测量其表面电阻率。

	1	2	3	4
					实施例2	29Ω	30Ω	27Ω	26Ω
对比例2	41Ω	44Ω	45Ω	47Ω

采用等离子体发生装置生成等离子体后，等离子体内部的等离子密度是不一致的。根据测算，可能会存在正负10％的密度的差异。这样的差异作用到靶材表面完成沉积时候，就会对厚度均匀性和结晶的均匀性产生不利的影响。

对厚度均匀性产生不利影响的原因在，溅射是由粒子沉积产生的，而等离子密度会对粒子的数量产生影响。因此，将尽量均匀的等离子体作用到靶材上是有必要的。而通过调整偏压电压，可以使得等离子体密度发生变化，从而使得作用到靶材上的等离子体密度趋于一致。

对结晶的均匀性的不利之处在于，膜层的质量、结晶的均匀性主要是由粒子的动能决定的。类似于上述关于厚度均匀性的原因，本发明调整偏压电压后，作用到靶材上的等离子体密度趋于均匀，从而有利于结晶的均匀性。

从以上表面电阻率来看，控制偏压电压后，整体结晶均匀性得到了提升。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，在本申请的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本申请的目的，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

Claims (11)

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：

步骤1：接受等离子体检测装置组检测获得的参数；

步骤2：将第一等离子体检测装置组与阈值参数进行比较；

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。

8.根据权利要求7的连续真空沉积镀膜设备，其特征在于：

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。

9.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。

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：

步骤1：接受等离子体检测装置组检测获得的参数；

步骤2：将第一等离子体检测装置组与阈值参数进行比较；

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。