[发明专利]一种提高真空镀膜气氛均匀性的辉光区气路布置方法以及气路装置

说明书

本发明公开的一种提高真空镀膜气氛均匀性的辉光区气路布置方法以及气路装置，根据镀膜真空腔体结构和辉光区的长度，将辉光区等分为1‑20段子供气区域，对每个子供气区域分别进行独立的供气，将辉光区两端延伸出200‑500mm的区域作为辅供气区域，对每个辅供气区域也分别进行独立的供气，每个子供气区域与每个辅供气区域均设置有一个用于供气的气路装置，气路装置通过质量流量计定量控制流量。本发明与常规气路装置比较，提供的气氛更均匀，可控性更高，气氛调整速度快。

技术领域

本发明涉及物理气相沉积、化学气相沉积等真空镀膜技术领域，尤其涉及一种提高真空镀膜气氛均匀性的辉光区气路布置方法以及气路装置。

背景技术

真空镀膜技术包括物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)，已经在很多领域得到广泛应用，如太阳能光伏、光热、LED、磁存储材料制备等，近年尤甚，气氛均匀性是影响大面积薄膜材料均匀性的关键因素之一，保证大范围的气氛均匀性，才能保证大面积薄膜材料性能，以及规模化生产效率。

针对气氛均匀性，人们在气路布置方面也进行了大量的研究，现有主流气路布置方法有单管法、套管混气法以及混气罐法等，这些方法各有优点，但同时也存在很多问题，如气氛不易调整、控制滞后等，所以亟需研制一种新的气路布置方法，来保证气氛的均匀性以及易操控性。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，提供一种提高真空镀膜气氛均匀性的辉光区气路布置方法以及气路装置，从而有效解决现有技术中存在的不足之处。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种提高真空镀膜气氛均匀性的辉光区气路布置方法，根据镀膜真空腔体结构和辉光区的长度，将辉光区等分为1-20段子供气区域，对每个子供气区域分别进行独立的供气，将辉光区两端延伸出200-500mm的区域作为辅供气区域，对每个辅供气区域也分别进行独立的供气，每个子供气区域与每个辅供气区域均设置有一个用于供气的气路装置，气路装置通过质量流量计定量控制流量。

进一步，所述气路装置包括一个主进气管、至少一个次级分管和一个出气管，次级分管将主进气管中气体1-10级对称等分后与出气管连接，所述出气管平行于辉光区，出气管两端密闭，出气管在平行于辉光区方向上均匀分布等径的出气孔，所有气路装置上的出气管同轴布置。

进一步，所述出气管上出气孔朝同一方向，出气孔的孔径为0.1-5mm，出气孔的间距≥出气孔的孔径，出气管上每个次级分管给其左右各1-5个出气孔供气。

进一步，所述出气管上的出气孔朝向真空腔壁或者朝向靶材辉光区。

一种提高真空镀膜气氛均匀性的辉光区气路装置，所述气路装置包括一个进气管、至少一个次级分管和一个出气管，所述出气管为独立的、平行于辉光区的、两端密闭的管状结构，出气管由一个质量流量计控制气体流量；气体通过质量流量计后，经1-10级对称等分，各级间距为0.1-100mm，通过至少一个次级分管后，最终从出气管上均匀分布的出气孔排出进入真空腔体；每个次级分管给其左右各1-5个出气孔供气；所述出气孔朝同一方向，其朝向真空腔壁或者朝向靶材辉光区，出气孔的孔径相等，为0.1-5mm。

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明与常规气路装置比较，提供的气氛更均匀，可控性更高，气氛调整速度快，并且可以将工作气体(如Ar气)与反应气体(如O2、N2、NH3或CO2等)分开供气，即进真空腔体前不用混气，进一步提高混合气氛的均匀性与可控性。

附图说明

图1为本发明实施例辉光区结构示意图；

图2为本发明实施例气路装置的布置图；

图3为图2的侧视图(第一种结构)；

图4为图2的侧视图(第二种结构)；

图5为本发明实施例气路装置结构示意图；