CN1950540A - 真空沉积方法 - Google Patents
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Abstract
用于在基材的表面部分上沉积至少一层薄膜的真空沉积方法，其特征在于：－选择至少一种对于要溅射的材料是化学惰性或者活性的溅射物质；－使用至少一个位于工业规模的装置内的线性离子源来产生主要包含所述溅射物质的准直离子束；－将所述离子束导向至少一个基于要溅射的材料的靶；以及－将所述基材的至少一个表面部分布置成面对所述靶，以使得通过对所述靶的离子轰击而溅射的所述材料或由所述溅射的材料与至少一种溅射物质反应而得到的材料沉积到所述表面部分上。
Description
技术领域
本发明涉及在基材上，尤其是玻璃基材上沉积薄膜的沉积方法。本发明更具体地涉及打算结合入沉积膜的真空装置中的沉积工艺，这些装置是工业规模的(基材与运动方向垂直的尺寸大于1.5m，甚至2m)。本发明还涉及涂敷有由不同(日照控制、低发射率、电磁屏蔽、加热的、亲水性的、疏水性的、光催化的)功能的层组成的多层的基材，所述层通过结合活性(电致变色、电致发光、光电、压电、散射或吸收)体系，改变了在可见光区中的反射水平(在可见光或者太阳光红外范围中的镜面层或抗反射层)。
背景技术
通常，在基材(尤其是玻璃基材)上沉积薄膜的沉积工艺是在磁控溅射沉积生产线中使用。这些沉积技术令人满意地用于大的基材，但是它们确实存在大量的缺陷：
(i)称作“溅射等离子体”的放电等离子体的冲击需要至少0.8-1毫托的特定工作压力(working pressure)。达到该压力以下需要极强的磁场，这是昂贵的，难以在工业环境中控制，并且导致非常低的目标材料产率。还公知相对高的沉积压力也存在各种缺点：(a)更高的缺陷(例如针孔)密度；(b)更低的溅射颗粒能量(碰撞热化)；(c)包含等离子体气体等；
(ii)由磁控技术沉积的膜遵循Thornton模型，即它们的微结构主要是柱状的，柱的密度和平均直径根据沉积压力和其它参数(例如基材的温度)而变化。这类微结构往往导致十分显著的沉积膜的粗糙度，从而损害沉积膜的某些性质。主要与膜平面垂直的生长边界也称为化学侵蚀(例如被空气中湿气)的优先穿透通道；
(iii)薄膜的某些宏观性质与其微结构、它们的结晶状态及其化学计量密切相关。对于给定的材料，这些特性与沉积条件并且特别是到达基材的溅射颗粒的能量相关。通过磁控溅射难以控制这些颗粒(被吸附的原子)的能量。容易控制的一个参数是沉积压力，但是在工作压力和从靶中驱出的中性物质的能量之间不存在适用于所有材料的简单且可靠的关系。大多数时间溅射颗粒的能量是未知的并且它与许多参数有关。另一个对膜的形貌有影响的参数是溅射角。这是因为在常规的磁控溅射中，离子化的气体原子以法线方向，即与运动基材的方向垂直地轰击靶，这意指溅射原子的大部分动能传递到基材上并且对于所形成的被吸附的原子的迁移率没有贡献。偏轴溅射技术(即从侧面溅射)避免这种问题，但是它具有非常低的沉积速率；以及
(iv)只有当施加正弦或者脉冲偏压的频率例如与阴极长度相比相应波长较大的情况下，才可以在长度大于2米的阴极上使用磁控溅射(对于在相似特定尺寸基材上的沉积)。因此，使用3m阴极和射频溅射(在约13.56MHz下)均匀沉积是非常困难的。
专利US 6 214 183公开了结合线性离子源的沉积方法以及磁控溅射装置，所述线性离子源的离子束适于溅射靶材料。该方法经设计允许在小面积(最多几十平方厘米)基材上和以分批模式工作的室中沉积。
因此，本发明旨在克服磁控溅射沉积工艺的缺陷。
发明内容
为此，本发明提供的在基材上沉积至少一层薄膜的真空沉积方法的特征在于：
-选择至少一种对于要溅射的材料是化学惰性或者活性的气态溅射物质；
-使用至少一个位于工业规模的装置内的线性离子源来产生主要包含所述溅射物质的准直离子束；
-将所述离子束导向至少一个基于要溅射的材料的靶；以及
-将所述基材的至少一个表面部分布置成面对所述靶，以使得通过对所述靶的离子轰击而溅射的所述材料或由所述溅射的材料与至少一种溅射物质反应而得到的材料沉积到所述表面部分上。
由于这些布置，可以在薄膜沉积装置中的基材的表面部分上沉积至少一种材料薄膜，所述装置是工业规模的并且在真空下工作。
在本发明优选的实施方案中，还可以任选地使用一种或者多种下述布置：
-实施在离子沉积源和基材之间引起相对运动的操作；
-线性离子源来产生能量介于0.2和10keV之间，优选介于1和5keV之间，尤其是接近1.5keV的准直离子束；
-将所述装置加压至10-5-8×10-3托范围内的压力；
-离子束和靶所成的角度α介于90°至30°之间，优选介于60°至45°之间；
-使用至少一个所述线性离子沉积源同时或者连续地在基材的两个不同表面部分上进行沉积；
-引入附加物质作为对所述溅射物质的补充，并且所述附加物质对于所述溅射材料是化学活性的；
-例如在基材附近，从结合有所述附加物质的气体注入中获得附加物质；
-偏置靶，从而调节溅射物质的能量；
-将偏置的靶固定到阴极磁控管上；以及
-在附近布置可能由附近的阴极磁控管组成的离子中和装置(ionneutralizing device)。
根据本发明的另一个方面，后者还涉及基材，尤其是玻璃基材，其至少一个表面部分涂敷有由如下层形成的薄膜多层：至少一个基于尤其是选自氧化锡或氧化钛、氮化/氮氧化硅，任选地用Al和/或Zr掺杂的金属氧化物的第一层；任选的沉积在所述第一层上、尤其是基于氧化锌或氧化钛的半导体或金属氧化物层；尤其是选自银、铂、金和镍-铬中的功能金属层；尤其是选自镍-铬、钛、铌和锆中的金属层，该金属层任选地经过氮化或者氧化并且沉积在银层的上面或者下面(或者沉积在银层的上面和下面)，并且至少一个表面层(upper layer)包含任选掺杂、沉积在该金属层上面的尤其是选自氧化锡或氧化钛和氮化硅中的半导体或金属氧化物，所述表面层可以是保护层或者外涂层，所述基材的特征在于采用上述方法沉积与所述功能金属层相关的至少一层。
根据本发明的再另一个方面，后者还涉及基材，尤其是玻璃基材，其至少一个表面部分涂敷有薄膜多层，其包括交替的n个功能层A和(n+1)个涂层B，其中n≥1，所述功能层A在红外和/或太阳光辐射中具有反射性质且尤其是基于银的层，所述涂层B包括由尤其是基于氮化硅或者基于硅和铝的混合物、或者氮氧化硅、或者氧化锌的介电材料制成的一层或叠层，从而将每个功能层A置于两个涂层B之间，所述多层还包括吸收可见光且尤其是基于钛、镍-铬或者锆的层C，这些层任选地被氮化或氧化并且位于功能层的上方和/或下方，所述基材的特征在于涂层B或C中至少一层由根据本发明的方法沉积。
根据本发明的一个实施方案，后者还涉及基材，尤其是玻璃基材，其至少一个表面部分涂敷有薄膜多层，其包括交替的n个功能层A和(n+1)个涂层B，其中n≥1，所述功能层A在红外和/或太阳光辐射中具有反射性质且尤其是基于银的层，所述涂层B包括由介电材料制成的一层或叠层，从而将每个功能层A置于两个涂层B之间，所述基材的特征在于至少一层涂层A由根据本发明的方法沉积。
根据本发明的再另一个特征，后者涉及具有上光功能的基材，尤其是玻璃基材，其在至少一个面上包括由薄膜多层(A)制成的可见光或太阳光红外范围内的镜面涂层或抗反射涂层，所述层由交替的高折射率电介质和低折射率电介质制成，所述基材的特征在于所述层中至少一层由上述方法沉积。
在实施根据本发明过程的优选方法中，其包括在工业规模的生产线(典型地生产线宽约3.5m)中插入至少一个线性离子沉积源，用于在基材上沉积薄膜。在本发明的上下文中，将“工业规模”理解为意指其尺寸一方面适于连续操作，并且另一方面适于处理基材的生产线，其特征尺寸之一，例如与基材运行方向垂直的宽度至少为1.5m。
在本发明的上下文中，将“离子沉积源”理解为意指结合有线性离子源和包括靶及靶托的装置的完整系统。
所述线性离子沉积源位于处理室内，所述处理室的工作压力可以容易地降至0.1毫托(约133×10-4Pa)以下，并且实际上从1×10-5-5×10-3托。
所述工作压力通常可能比磁控溅射生产线(magnetron sputteringline)的低工作压力低2到50倍，但是线性离子沉积设备也可以在常规的磁控溅射方法的沉积压力下操作。
根据本发明的一个有利的特征，由于采用了不太高工作压力范围，可以改善沉积层内的许多性质。
因此，根据本发明的一个方面，由根据本发明的方法沉积的层的缺陷密度比使用常规磁控溅射生产线(具有其特定的工作压力范围)获得的缺陷密度低非常多。因此，由此沉积的层使得多层叠层可以具有增加的化学稳定性，因为已知多层的末层中的缺陷数量的降低(所述缺陷来自末层中的空穴/孔洞)有助于改善抗化学腐蚀能力。事实上，这些缺陷构成腐蚀性/破坏性的物质(水、酸、各种腐蚀性试剂)优先进入的点并且局部是“孔洞”的形式。
在所述多层结合了至少一层银层时，所述多层的末层中存在缺陷或孔洞是特别有害的。例如在水或湿气氛中，孔洞的存在会引起出现点蚀的危险。因此，应当理解通过降低孔洞的密度增加了这类多层结构的化学耐性。
下面给出了结合有至少一层由对水蒸汽敏感的材料制成的层(典型地是银基的层)的多层结构的实施方案，并且对于这些实施方案使用根据本发明的方法来减少末层内的缺陷数量。
因此，根据本发明第一实施方案，基材具有“热绝缘增强的”或者低-E(低发射率)型的涂层。该涂层包括至少五层连续层的至少一种序列，即基于尤其是选自氧化锡或氧化钛(厚度在10至30nm之间)中的金属氧化物的第一层；沉积(厚度在5至15nm之间)在所述第一层上的半导体或金属氧化物层(尤其是基于氧化锌或氧化钛)；银层(厚度在5至15nm之间)；金属层，尤其是选自镍-铬、钛、铌和锆中的金属层，所述金属层任选经氮化或者氧化并且沉积(厚度小于5nm)在银层上面；和至少一个表面层(厚度在5至45nm之间)，其包含沉积在该金属层上面的半导体或金属氧化物(尤其是选自氧化锡和氧化钛的金属氧化物)，该表面层(可能由多层组成)可以包括保护层或者外涂层。
下面给出具有低-E多层的基材的一个实例：
-基材/SnO2/ZnO/Ag/NiCr/SnO2。
使用该实例，建议比较通过现有技术(磁控溅射)制备的这种多层结构与使用根据本发明的方法制备的相同结构的化学稳定性。
为此，下面给出了在随后的实施例中使用的测评各种力学和化学稳定性的操作方法：
-HCl测试：
10分钟；0.01mol/l；37℃。
测量：8μm下的反射变化(ΔR)+缺陷的观察。
-NaOH测试：
10分钟；0.1mol/l；室温。
测量：8μm下的反射+缺陷的观察。
-HH(高湿度)测试：
8天；90％相对湿度；60℃。
测量：缺陷的观察。
-Taber测试：
由CS10F轮磨擦。
测量：磨破面积百分数。
-划痕测试
用具有校准曲率半径的成形钢尖(Bosch，R＝0.75mm)擦划所述多层结构。测量为了划破所述层而在尖上施加的最小的力。
由此，在4mm厚的玻璃基材上沉积具有镍-铬牺牲阻挡金属层和氧化锡表面介电层的根据现有技术的银基多层。得到多层结构E1：基材/SnO2/ZnO/Ag/NiCr/SnO2(41nm)MAG。通过使基材越过基于要沉积材料的金属靶而传过真空室，采用磁控溅射制备所述多层结构E1，在氩气气氛中沉积金属层，而在氩气/氧气气氛中沉积氧化物。
比较多层结构E1与多层结构E2，E2的末层的特别之处在于分成两部分：由常规的磁控溅射沉积前20纳米并且由根据本发明的方法沉积另外21纳米(外面部分)。多层结构E2：基材/SnO2/ZnO/Ag/NiCr/SnO2(20nm)MAG/SnO2(21nm)IBS。
由平面锡靶的反应溅射沉积SnO2 MAG，而使用安装在相同真空室中的装置通过上述方法沉积SnO2 IBS。因此，在两个末端SnO2层之间，所述多层没有暴露于的大气压下。
在本发明中，MAG表示“由磁控管沉积”并且IBS表示“由根据本发明的方法，即使用线性离子沉积源，或者IBS(离子束溅射)方法沉积”。
下面是化学稳定性的比较表：
| HCl试验 | NaOH试验 | |
| E1(对照) | ΔR＝1.9％点蚀+雾度强 | ΔR＝0.7％变色 |
| E2 | ΔR＝0.3％无点蚀+雾度弱 | ΔR＝-0.1％不变色 |
下面是涂有低-E多层的基材的另一个实例：
-基材/SnO2/ZnO/Ag/NiCr/ZnO/Si3N4。
使用该实例，比较通过现有技术(磁控溅射)制备的多层结构与使用根据本发明的方法制备的多层结构的化学稳定性。
因此，在4mm厚的玻璃基材上沉积具有涂有氮化硅末层的氧化锌层的根据现有技术的银基多层。得到多层结构E3：基材/SnO2/ZnO/Ag/NiCr/ZnO/Si3N4(20nm)MAG。
通过使基材越过基于要沉积材料的金属靶而穿过真空室，由磁控溅射制备多层结构E3。
比较多层结构E3与多层结构E4，E4的末层的特别之处在于分成两部分：由常规的磁控溅射沉积前10纳米并且由根据本发明的方法沉积另外10纳米(外面部分)。多层结构E4：基材/SnO2/ZnO/Ag/NiCr/ZnO/Si3N4(10nm)MAG/Si3N4(10nm)IBS。
化学稳定性的比较表：
| HCl试验 | HH试验 | |
| E3(对照) | ΔR＝0.9％点蚀 | 浊度 |
| E4 | ΔR＝-0.2％无缺陷 | 无浊度 |
根据本发明的第二个方面，根据本发明的沉积方法通常可以控制压应力的水平以改善多层结构的力学稳定性。更具体地说，在转化期间或者其使用寿命内，涂覆有多层结构的玻璃制品(glazing)对擦划或研磨型的“力学攻击”的耐性增加显现了这种力学稳定性的改善。
已知的现有技术(磁控溅射工艺)的真空沉积工艺通常导致形成具有非常高的压应力的层。
为了阐述这种特征，下面是基材的实施例，包括适于经历热处理(增韧型)并经设计专门用于汽车中的太阳光控制涂层。
所述涂层包括薄膜多层，其包括交替的n个在红外和/或太阳光辐射中具有反射性质且尤其是基于银的功能层A(厚度在5至15nm之间)和(n+1)个涂层B，其中n≥1，所述涂层B包括由尤其是基于氮化硅(厚度在5至80nm之间)或者硅和铝的混合物、或者氮氧化硅、或者氧化锌(厚度在5至20nm之间)的介电材料制成的一层或叠层，从而将每个功能层A置于两个涂层B之间，所述多层还包括吸收可见光且尤其是基于钛、镍-铬或者锆的层C，这些层任选地被氮化或氧化并且位于功能层的上方和/或下方。
下面给出涂有这类多层结构的基材的实例：
基材/Si3N4/ZnO/Ti/Ag/ZnO/Si3N4/ZnO/Ti/Ag/ZnO/Si3N4。
使用常规真空沉积技术(磁控溅射)和根据本发明的沉积方法，在所述多层结构中沉积的是已知具有非常高的应力水平的氮化硅层。
多层结构E5如下：
基材/Si3N4 MAG/ZnO/Ti/Ag/ZnO/Si3N4 MAG/ZnO/Ti/Ag/ZnO/Si3N4 MAG。
使用线性离子沉积源，优化其准直离子束以沉积应力水平降低的基于氮化硅的层，获得的多层结构E6如下：
基材/Si3N4 MAG/ZnO/Ti/Ag/ZnO/Si3N4 IBS/ZnO/Ti/Ag/ZnO/Si3N4 IBS。
对于通过常规磁控溅射(MAG)和使用IBS的根据本发明的方法制备的Si3N4层，下面的表格中给出了沉积条件和相应的压应力及粗糙度测量：
| 磁控溅射(Si:B靶)制得的Si3N4 | IBS(Si:B靶)制得的Si3N4 | |
| 厚度(nm) | 75 | 80 |
| 总压力(mbar) | 3×10-3 | 6×10-4 |
| 电压(V) | 540 | 900 |
| 压应力(MPa) | -1200MPa | -80MPa |
| 粗糙度(RMS，nm，0.5×0.5μm2) | 0.67 | 0.21 |
具有低压应力和小粗糙度的介电层的组合产生改善的抗划性：
| 划痕试验(牛顿) | Taber试验50圈；250克 | |
| E5(对照) | 0.9 | 69％ |
| E6 | 2.9 | 77％ |
与另一种沉积技术相比，由IBS获得的层具有非常低的粗糙度——读者可以参考下面的文献：Applied Surface Science，
205(2003)，309-322。
根据本发明的第三个方面，根据本发明的沉积方法通常可以改善沉积层的质量，尤其是由于该方法降低了层的粗糙度。
这是因为当所述层是功能层或者必须涂敷功能层的底层时获得最佳(或者甚至最小)的粗糙度是至关重要的。
特别是当功能层以银为基础时，公知获得的最佳发射率、电导率和红外线反射率与银层的粗糙度有关，并且银层的粗糙度与多层结构中其前面层的粗糙有关。
下面给出的实施例6a显示关于功能层：基材/Si3N4/ZnO/Ti/Ag/ZnO/Si3N4的这种性质。在该多层结构中，通过常规磁控溅射方法和根据本发明的方法沉积10nm的银层。
| 磁控溅射 | IBS | |
| 表面电阻(欧姆) | 5.2 | 4.7 |
| 粗糙度(RMS，nm，0.5×0.5μm2) | 1.4 | 1.0 |
| 发射率 | 5.7 | 5.2 |
对于电介质可以看出，根据本发明的沉积方法降低了粗糙度，因此如前面所述，降低了表面电阻(更低的电阻率和更低的发射率)。
实施例6b阐述了二氧化硅层上粗糙度的改善。
由根据本发明的方法沉积的SiO2层的粗糙度(在0.5×0.5μm2四分体(quadrant)上由AFM确定)小于相同厚度的磁控管沉积的SiO2层的粗糙度。
| 参数 | P(kW) | Ar(sccm) | O2(sccm) | 压力(mtorr) | 厚度(nm) | RMS粗糙度(nm)(AFM) |
| IBS二氧化硅 | 1 | 15 | 15 | 1.23 | 126 | 0.4 |
| 磁控管二氧化硅 | 2 | 15 | 12 | 1.5 | 137 | 1.2 |
下面给出展示本发明这种有利特征的各种多层结构，所述多层结构的一些次层(sublayer)由常规技术或者根据本发明的方法沉积。
因此，使用由根据本发明的方法代替磁控管方法沉积的ZnO次层可以降低层的粗糙度，同时维持了银的异质外延所需的结晶度。当通过使用线性离子源聚焦到靶上的方法(代替磁控管)，位于氧化锌下面的氧化物下方的层也具有降低的粗糙度时，也可以检测到这种作用。这就导致银层的更低的粗糙度，有利于电导性质。
作为对照的多层结构E7如下：基材/ZnOMAG(32nm)/Ag(10nm)/NiCr(1nm)/SnO2(25nm)。
与多层结构E7相比，多层结构E8和E9的结构特征在于：
多层结构E8：基材/ZnOIBS(32nm)/Ag(10nm)/NiCr(1nm)/SnO2(25nm)
多层结构E9：基材/Si3N4 IBS(25nm)/ZnO(10nm)/Ag(10nm)/NiCr(1nm)/SnO2(25nm)。
| 表面电阻(欧姆) | 标准发射率(％) | |
| E7(对照) | 4.8 | 5.1 |
| E8 | 4.1 | 4.5 |
| E9 | 4.4 | 4.8 |
根据本发明的第三个方面，根据本发明的沉积方法通常可以改善多层结构的光学性能，尤其是改善只包含一个介电层的抗反射多层结构或者反射多层结构的光学性能。
迄今使用真空沉积方法开发的大多数抗反射涂层已经最优化了，使得在法线入射上光的反射最小，但是没有考虑当倾斜观察时光滑面的光学外观和感官特性、多层的力学稳定性以及(增韧型、退火型或弯曲型)产品承受热处理的能力。因此，公知在法线入射的情况下，使用包含高折射率层/低折射率层/高折射率层/低折射率层交替的四层多层可能获得非常低的光反射值RL。高折射率层通常由分别具有约2.45和2.35的有效高折射率的TiO2或Nb2O5制成，并且低折射率层通常由折射率约为1.45的SiO2制成。
当需要多层结构在热处理(弯曲和/或增韧)中维持其光学性质、力学性质(硬度、抗划性和耐磨性)及化学耐性时，公知使用基于Si3N4的层作为高折射率层。但是，其在550nm下约等于2.0的折射率限制了光学优化的可能性。
根据本发明的方法可以大大改善上述多层结构的光学性能。这是因为它可以获得具有密度高于常规技术(磁控溅射)的薄膜，这种密度的增加导致折射率的增加。
根据实施本发明方法的另一个实施例，可以在基材、尤其是玻璃基材上生产，所述基材在其至少一个面上包括含有至少一个旨在改变对水的表面能的末层的薄膜多层。因此，该末层可以具有疏水性质(静止接触角大于或者等于80°)，否则相反，它可以具有亲水性质(静接触角小于20°)。
下面给出比较高折射率材料的折射率的表(在550nm下由椭偏计测量n)：
| 磁控管(100nm) | IBS(100nm) | |
| TiO2 | 2.35-2.40 | 2.49 |
| Nb2O5 | 2.30 | 2.35 |
| ZrO2 | 2.13 | 2.26 |
举例来说，由具有相同的对称结构的多层结构E10至E14，即SiO2 MAG/TiO2/SiO2 MAG/M/基材/M/SiO2 MAG/TiO2/SiO2 MAG的光学性能(源于光学模拟)来展示这种特性。
| 0° | 60° | |||||||
| TiO2 | M | RL | a* | b* | RL | a* | b* | |
| E10 | MAG | TiO2 MAG | 0.73％ | -3.7 | -3.4 | 8.6％ | -2.9 | -3.0 |
| E11 | IBS | TiO2 IBS | 0.71％ | -3.8 | -4.4 | 9.8％ | -3.5 | -4.5 |
| E12 | MAG | Si3N4 MAG | 0.72％ | -3.6 | -4.2 | 8.6％ | -1.5 | -4.1 |
| E13 | IBS | Si3N4 MAG | 0.78％ | -2.9 | -7.6 | 7.3％ | +3.28 | -7.6 |
| E14 | IBS | TiO2 MAG | 0.70％ | -4.0 | -4.4 | 9.7％ | -3.9 | -3.8 |
| 预定的光学靶 | 0.6％ | -5 | -5 | - | -5 | -5 | ||
明显地，结合对传统磁控溅射和IBS沉积敏感的材料可以增加抗反射涂层的光学性能。
不管哪个实施例都使用至少一个操作原理如下的线性离子沉积源：
简单说来，线性离子沉积源包括阳极、阴极、磁装置和气体注射源(gas injection source)。例如在RU 2 030 807、US 6 002 208或WO02/093987中描述了这类注射源的实例。通过DC电源将阳极升高至正电势，阳极和阴极之间的电势差将附近注入的气体离子化。在此情况下，注入的气体可以是基于氧气、氩气、氮气或氦气、稀有气体(例如氖气)的气体混合物或者这些气体的混合物。
然后，对气体等离子体施加磁场(由永磁体或者非永磁体产生)，从而加速并且聚焦离子束。因此，使离子瞄准至少一个靶，并向离子源的外部方向加速，所述靶可能偏置，靶的材料是需要溅射的材料，并且具体地说，它们的强度尤其取决于与离子源的几何形状、气体流速、气体的特性以及施加到阳极上的电压。特别地，调整离子沉积源的操作参数，使得传递到准直的离子上的能量和加速度由于它们的质量及其有效溅射横截面，而足以溅射形成靶材料的材料聚集体。
离子源(或者多个离子源)和靶的各自取向使得从离子源中喷射出的离子束(或者多束离子束)将以一个或者多个事先确定的平均角度(这些角度介于90°至30°，优选60°至45°之间)溅射所述靶。溅射的原子蒸气必须能够到达宽度至少为1米(1m是临界尺寸，在其之上的设备方可称为工业设备)的移动基材上。
作为变体，可以将靶结合到磁控溅射装置中。
在基材附近，可以任选地通过气体注入装置注入气体或者等离子体形式的第二种物质，其对于从靶中溅射或者轰击出的材料是化学活性的。
可以将几个离子源结合入生产线中，对于离子源它可以在基材的同一面上或者基材的每个面上(例如上-下溅射生产线)同时或者连续地操作。
另外，线性离子沉积源可以配备离子中和装置(电子源)，从而防止靶充电并且防止在沉积室内部出现电弧。该装置可以包括在附近操作的阴极磁控管。
打算在表面上沉积上述薄膜的基材优选是透明的、平坦的或者弯曲的，并且由玻璃或者塑料(PMMA、PC等)制成。
更一般地说，根据本发明的方法可以在工业级的沉积室中制备在其至少一个面上包括薄膜多层的基材，尤其是玻璃基材，所述多层包括由所述方法沉积的至少一层，并且其粗糙度/应力/缺陷密度/结晶状态/光色散定律(optical dispersion law)相对于只包含由磁控溅射沉积的层的多层已经改变。
在工业级的沉积室中，可以将导向靶的线性离子源与另一个导向覆盖基材的层的线性离子源相耦合，所述层来自于溅射所述靶。
同样，可以在结合有常规阴极(这些阴极可以是平面的或者旋转的)的室中或者室的附近使导向所述靶的离子源与一个或两个磁控管耦合。
离子沉积装置内使用的靶可以是静止的或者能够在沉积过程期间运动的多个板或管。
由这些如此涂敷的基材形成的玻璃单元(glazing units)可以用于：汽车工业，尤其是汽车天窗(sunroof)、侧窗、挡风玻璃、后窗玻璃、后视镜；用于建筑物的单面或者双面玻璃单元(glazing unit)，尤其是建筑物内窗或者外窗；可以弯曲的(curved)陈列框、商店柜台；用于保护油漆型物体的玻璃单元；防眩屏；玻璃家具；显示屏；护墙或者防污系统。
Claims (20)
1.一种用于在基材、尤其是玻璃基材上沉积至少一层薄膜的真空沉积方法，其特征在于：
-选择至少一种对于要溅射的材料是化学惰性或者活性的气态溅射物质；
-使用至少一个位于工业规模的装置内的线性离子源来产生主要包含所述溅射物质的准直离子束；
-将所述离子束导向至少一个基于要溅射的材料的靶；以及
-将所述基材的至少一个表面部分布置成面对所述靶，以使得通过对所述靶的离子轰击而溅射的所述材料或由所述溅射的材料与至少一种溅射物质反应而得到的材料沉积到所述表面部分上。
2.权利要求1的方法，其特征在于实施在离子沉积源和基材之间引起相对运动的操作。
3.权利要求1和2任何一项的方法，其特征在于所述线性离子源产生能量介于0.2和10keV之间、优选介于1和5keV之间、尤其是接近1.5keV的准直离子束。
4.权利要求1-3任何一项的方法，其特征在于将所述装置加压至10-5-8×10-3托范围内的压力。
5.权利要求1-4任何一项的方法，其特征在于所述离子束和靶所成的角度α介于90°至30°之间，优选介于60°至45°之间。
6.权利要求1-5任何一项的方法，其特征在于使用至少一个所述线性离子沉积源同时或者连续地在基材的两个不同表面部分上进行沉积。
7.权利要求1-6任何一项的方法，其特征在于引入附加物质作为对所述溅射物质的补充，所述附加物质对于所述溅射材料是化学活性的。
8.权利要求7的方法，其特征在于例如在所述基材附近，从结合有所述附加物质的气体注入中获得所述附加物质。
9.权利要求1-8任何一项的方法，其特征在于偏置所述靶，从而调节所述溅射物质的能量。
10.权利要求1-9任何一项的方法，其特征在于在所述离子沉积源附近布置离子中和装置，所述装置可以由附近的阴极磁控管组成。
11.权利要求10的方法，其特征在于将所述偏置的靶固定到阴极磁控管上。
12.权利要求1-11任何一项的方法，其特征在于在沉积室的同一隔室中耦合至少一个其离子束导向靶的线性离子源和至少一个阴极磁控管。
13.权利要求1-11任何一项的方法，其特征在于在沉积室的同一隔室中耦合其离子束导向靶的线性离子源和其离子束导向由所述靶的溅射形成的膜的另一个离子源。
14.一种基材，尤其是玻璃基材，其至少一个表面部分涂敷有薄膜多层，该薄膜多层包括交替的n个功能层A和(n+1)个涂层B，其中n≥1，所述功能层A在红外和/或太阳光辐射中具有反射性质且尤其是基于银的层，所述涂层B包括由尤其是基于氮化硅或者基于硅和铝的混合物、或者氮氧化硅、或者氧化锌、或者氧化锡、或者氧化钛的介电材料制成的一层或叠层，从而将每个功能层A置于两个涂层B之间，所述基材的特征在于涂层B中至少一层由权利要求1-13中任何一项的方法沉积。
15.一种基材，尤其是玻璃基材，其至少一个表面部分涂敷有薄膜多层，该薄膜多层包括交替的n个功能层A和(n+1)个涂层B，其中n≥1，所述功能层A在红外和/或太阳光辐射中具有反射性质且尤其是基于银的层，所述涂层B包括由介电材料制成的一层或叠层，从而将每个功能层A置于两个涂层B之间，所述基材的特征在于涂层A中至少一层由权利要求1-13中任何一项的方法沉积。
16.一种基材，尤其是玻璃基材，其至少一个表面部分涂敷有薄膜多层，该薄膜多层包括交替的n个功能层A和(n+1)个涂层B，其中n≥1，所述功能层A在红外和/或太阳光辐射中具有反射性质且尤其是基于银的层，所述涂层B包括由尤其是基于氮化硅或者基于硅和铝的混合物、或者氮氧化硅、或者氧化锌、或者氧化锡、或者氧化钛的介电材料制成的一层或叠层，从而将每个功能层A置于两个涂层B之间，所述基材的特征在于所述多层还包括吸收可见光且尤其是基于钛、镍-铬或者锆的层C，这些层任选地被氮化或氧化并且位于所述功能层的上方和/或下方，所述涂层C由权利要求1-13中任何一项的方法沉积。
17.一种基材，尤其是玻璃基材，其在至少一个面上包括由薄膜多层(A)制成的在可见光或太阳光红外范围内的镜面涂层或抗反射涂层，所述层由交替的高折射率电介质和低折射率电介质制成，所述基材的特征在于所述层中至少一层由权利要求1-13中任何一项的方法沉积。
18.一种基材，尤其是玻璃基材，在其至少一个面上包括薄膜多层，所述薄膜多层包括由权利要求1-13中任何一项的方法沉积的至少一层，并且相对于只包含由磁控溅射沉积的层的多层，其粗糙度/应力/缺陷密度/结晶状态/光色散定律已经改变。
19.一种基材，尤其是玻璃基材，在其至少一个面上包括薄膜多层，所述薄膜多层包括至少一层旨在改变表面能或者改变摩擦系数的末层，所述基材的特征在于所述末层由权利要求1-13中任何一项的方法沉积。
20.权利要求14-19中任何一项的基材，其特征在于其被用于汽车工业，尤其是汽车天窗、侧窗、挡风玻璃、后窗玻璃、后视镜；用于建筑物的单面玻璃单元或者双面玻璃单元，尤其是建筑物内窗或者外窗；可以弯曲的陈列框、商店柜台；用于保护油漆型物体的玻璃单元；防眩屏；玻璃家具，可能结合有光电系统；显示屏；护墙或者防污系统。
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|---|---|---|---|---|
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| US9365450B2 (en) * | 2012-12-27 | 2016-06-14 | Intermolecular, Inc. | Base-layer consisting of two materials layer with extreme high/low index in low-e coating to improve the neutral color and transmittance performance |
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| AU616736B2 (en) * | 1988-03-03 | 1991-11-07 | Asahi Glass Company Limited | Amorphous oxide film and article having such film thereon |
| DE3880135T2 (de) * | 1988-09-08 | 1993-09-16 | Joshin Uramoto | Zerstaeubungsverfahren mittels eines bandfoermigen plasmaflusses und geraet zur handhabung dieses verfahrens. |
| DE3834318A1 (de) * | 1988-10-08 | 1990-04-12 | Leybold Ag | Vorrichtung zum aufbringen dielektrischer oder metallischer werkstoffe |
| DE3904991A1 (de) * | 1989-02-18 | 1990-08-23 | Leybold Ag | Kathodenzerstaeubungsvorrichtung |
| JP2896193B2 (ja) * | 1989-07-27 | 1999-05-31 | 株式会社東芝 | 酸化物結晶配向膜の製造方法及び酸化物結晶配向膜並びに光磁気記録媒体 |
| DE4324576C1 (de) * | 1993-07-22 | 1995-01-26 | Ver Glaswerke Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer mit einer Mehrfachschicht versehenen Glasscheibe |
| US6416880B1 (en) * | 1993-12-09 | 2002-07-09 | Seagate Technology, Llc | Amorphous permalloy films and method of preparing the same |
| JPH08127869A (ja) * | 1994-10-27 | 1996-05-21 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | イオンビームスパッタリング装置 |
| JP4370650B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2009-11-25 | 旭硝子株式会社 | 積層体およびその製造方法 |
| WO2000040402A1 (fr) * | 1998-12-28 | 2000-07-13 | Asahi Glass Company, Limited | Produit en couches |
| US6214183B1 (en) * | 1999-01-30 | 2001-04-10 | Advanced Ion Technology, Inc. | Combined ion-source and target-sputtering magnetron and a method for sputtering conductive and nonconductive materials |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102043173A (zh) * | 2009-10-09 | 2011-05-04 | 精工爱普生株式会社 | 光学物品、光学物品的制造方法以及电子设备 |
| CN102043173B (zh) * | 2009-10-09 | 2013-03-27 | 精工爱普生株式会社 | 光学物品、光学物品的制造方法以及电子设备 |
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| CN112639359A (zh) * | 2018-08-13 | 2021-04-09 | 法雷奥照明公司 | 用于车辆照明的反射器 |
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