[发明专利]一种用于磁控溅射法生产透明导电薄膜的在线实时调控设备及方法

说明书

一种用于磁控溅射法生产透明导电薄膜的在线实时调控设备及方法，所述在线实时调控设备包括气路系统、实时监控系统、中转系统；其中气路系统包括三条气路管道以及残余气体成分检测装置，三条气路均装有气体流量计及电磁阀；实时监控系统包括装料系统、下料系统、传动系统、检测系统、标记系统和定位系统；其中装料系统和下料系统采用相同结构、分别包括二自由度直角坐标型机械手，承载盒及承载台；所述的传动系统包括带有固定卡槽的链条式传送带及电机；所述的检测系统包括透光率仪和方阻测试仪；所述的方法是：将测试到的与产品以相同参数制作的载玻片样品的透光性及方阻结果反馈至PLC，利用PLC调节气路来达到调节方阻及透光性的目的。

技术领域

本发明涉及的是一种用于磁控溅射法生产透明导电薄膜（AZO）的在线实时调控设备及方法，属于磁控溅射法生产透明导电薄膜技术领域。

背景技术

AZO薄膜为：在ZnO体系中掺杂Al得到ZnO：Al透明导电薄膜，掺杂后薄膜导电性能大幅度提高，电阻率可降低到10-4ohm·cm，而且在一定的Al掺杂范围内，在氩气通入的同时，通入氧气能使AZO的透光率上升，但会使电阻率也随之上升；通入氢气则会使AZO的电阻率下降，但透光率也随之下降。

目前制作AZO薄膜最广泛的技术为磁控溅射镀膜，绝大多数厂家所镀样品的透光性及电导率均由靶材本身掺铝的比例所决定，无法根据产品需求对其进行调节；磁控溅射法须在高真空环境下进行生产，只能在完成产品后对产品进行检测，难以实时监控产品质量，且在薄膜太阳能电池的生产中，AZO作为前电极，一般被镀于样品顶层，由于多种膜层干扰，难以对AZO进行完整的质量检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，而提供一种能自动实时调控AZO薄膜参数，以达到在不更换靶材、不破真空的情况下，在生产中实时地对AZO薄膜的透光率及方阻进行一定调节的用于磁控溅射法生产透明导电薄膜的在线调控设备及方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种用于磁控溅射法生产透明导电薄膜的在线实时调控设备，包括气路系统、实时监控系统、中转系统；

所述的气路系统包括三条气路管道以及残余气体成分检测装置，三条气路均装有气体流量计及电磁阀；

所述的实时监控系统包括装料系统、下料系统、传动系统、检测系统、标记系统和定位系统；其中装料系统和下料系统采用相同结构、分别包括二自由度直角坐标型机械手，承载盒及承载台；所述的传动系统包括带有固定卡槽的链条式传送带及电机；所述的检测系统包括透光率仪和方阻测试仪。

作为优选：所述的二自由度直角坐标型机械手为一能沿z轴方向上下移动、能沿x轴方向前后移动，且沿x轴前后移动的移动杆上装有电动手爪、能抓取承载盒及固定卡槽内载玻片的夹取载玻片用二自由度直角坐标型机械手；

带有固定卡槽的链条式传送带中的链条固定于连接杆的中、下部，在所需装载载玻片的传送带链条固定杆的上部带有一不锈钢U型卡槽，U型卡槽的两个边槽分别固定于左右相邻的两根固定杆上，边槽的底部用U型底槽连接，U型底槽与放置在内的载玻片的宽度差为2mm，高度差为16mm，三条槽与放置在内的载玻片的厚度差为0.5mm，三条凹槽能使载玻片竖直，且与机械手夹取的载玻片平行。

作为优选：所述的两个承载盒分别放置在各自的承载台内，承载台的高度在机械手的z轴工作范围内；所述承载盒的放置位置与机械手的x轴平行且与y轴坐标一致，并在机械手的x轴工作范围内；承载盒内有若干个与y轴方向平行的、沿X轴均匀分布的U型卡槽，每个卡槽与放置在内的载玻片的宽度差为1.5mm，厚度差为0.5mm，高度差为16mm；

作为优选：所述透光率仪为用于检测透光率的分体式透光率仪，该分体式透光率仪安装于真空腔体外的测试位置两侧；

所述方阻测试仪用于检测方阻的探头及传输线安装于真空腔体内，利用滑竿及电机进行压下测试及断开抬起的操作，其余部件则置于真空腔体外；