[发明专利]磁控溅射镀膜生产系统及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃成型技术，具体地涉及一种磁控溅射镀膜生产系统及其生产工艺。

背景技术

磁控溅射镀膜技术经过几十年的发展已经进入到相对成熟的阶段，它具有溅射温升低、溅射速率高、膜层致密以及附着力好等优点而备受青睐。特别是在一些大型镀膜生产线上的成功应用进一步奠定了它在镀膜领域重要地位。随着平板显示器产业的飞速发展，在2004年中国LCD显示器的产量首次超过了CRT，在该领域是一种大面积的镀膜技术，还不只是被镀工件的镀膜面积大到几平方米，而是考虑一套镀膜设备整个的生产能力和质量的平稳。它所面临的主要问题有：

①薄膜均匀性的控制，包括薄膜厚度、薄膜成分与薄膜特性的均匀性；

②连续生产的条件下，薄膜制备的可重复性与薄膜特性的一致性；

③如何控制和减少薄膜的区缺陷；

④生产节拍的提高使得产能增加从而可以一定程度上降低成本。

同样随着低辐射率膜（LOW-E）、建筑玻璃、自清洁玻璃、薄膜太阳电池等日益的发展普及、大面积的磁控溅射镀膜的应用领域正在不断的扩大。纵观国内的大面积磁控溅射镀膜生产线的结构已经比较落后，特别是ITO导电玻璃生产线的设计还停留在以前较传统的设计方式。

以下是现有技术中的几种典型的玻璃镀膜生产线：

1、采用直线形式（IN-LINE型）：这种结构的磁控溅射生产线应用很广泛，有单面和双面镀膜之分。其中单面主要考虑到结构布置简单，基片载体运行可靠性高，加热均匀性有所改善；双面主要考虑到增加产能节约生产成本。这种结构其上下片的机会车间分别在产线的两端，基片载体会送装置在真空室外面沿转用的轨道回架。这种玻璃镀膜线对于减反玻璃（AR玻璃）而言存在占地过长，且很难实现过程膜厚的监测，只能在所有层镀膜结束后进行膜厚的检测，产品的良率监控难以实现，生产效率低下。

2、国内的生产线结构虽然没有大的改观，但在吸收了一些国外的先进设计思想以后也进行了改进，采用了旋转真空室结构，即单面回转式磁控溅射镀膜生产线。其真空室做成一室两工作点形式，即用隔板做成两个独立的空间，通过旋转室的回转来完成连续的镀膜过程。它的上下片室共用一个净化间，通过净化间内德回转装置实现基片载体的循环运行。也就是说整个的镀膜过程基片载体不用暴露到生产车间，而只是在真空室体和百级净化间空间内运行。这种结构设计的思想其实就是将单面IN-LINE线进行“对折”然后增加旋转真空室来起连接过渡。因此较单面IN-LINE线而言有具有如下的优势：①整个生产线长度大大减少，而且减少一个千级净化间其占地面积有大的降低；②基片载体回送装置没有暴露在生产车间不会造成基片载体的污染有利于镀膜质量的改善。但对于AR玻璃而言，尤其是4层膜以上的AR玻璃，其膜系结构（膜层厚度搭配）是不对称的，单面的回转未能很好的解决镀膜结构不对称的问题，所以生产效率也比较低；同时在膜厚监控方面，不易实现每个单层的厚度都受到监控。

3、在国外有一种“星”型的结构设计，同样采用单室双工作点的室和旋转真空室。它将几个真空室在不同方向上与旋转室连接形成一个“星”型的结构，其分支可视不同的工艺要求进行增减，每个分支的室数量也可增减。室都采用模块化设计以方面安装和重新组合。这种结构同样具有占地面积小的优点，而且灵活性又有了很大的提高。还可适用于镀制别的产品，比如多层膜的沉积。

上述现有技术中，存在一些问题及缺陷。采用单面或双面IN-LINE结构主要有以下缺点：①生产线较长占地面积大；②上下片净化车间分离在两端，进一步增加占地面积和建设成本；③基片载体回送装置暴露在生产车间会受到污染，不利于沉膜质量改善；④生产线的安装不方便，由于太长（国内普遍采用9真空室）安装的精度不容易保证，基片载体运行易受阻。

采用单面环式结构的主要缺点是：①机构灵活性差，加工产品的范围不广；②生产节拍不高，产能低从而增加了成本。

发明内容

有鉴于此，提供一种生产效率高，设备的灵活性高，维护成本低及维护时间减少，产品的生产稳定性好的磁控溅射镀膜生产系统及其生产工艺。