一种真空磁控镀膜生产线及控制方法与流程

本发明属于真空镀膜，具体涉及一种真空磁控镀膜生产线及控制方法。

背景技术：

1、真空磁控镀膜是一种高效的物理气相沉积技术，广泛应用于半导体、光学、光伏电池、玻璃、磁性材料等众多工业领域,能够制备各类功能性薄膜，包括但不限于金属薄膜（如金、银、铜、铝、钼等）、金属氧化物薄膜、半导体薄膜以及绝缘体薄膜等。

2、随着半导体、光学器件及新能源等下游产业的快速发展，市场对磁控溅射镀膜技术的需求日益增长，推动着磁控溅射镀膜设备技术不断进步，以满足更高的生产效率、更严格的膜层质量以及更大规模工业化生产的要求。

3、当前，为了维持稳定的真空状态，真空磁控镀膜生产线通常采用多个腔室依次连接的结构，通过逐步增大各腔室的真空度，实现镀膜工艺所需的真空环境，多个腔室通常采用多个滑阀泵联动进行抽气。

4、然而，采用多个滑阀泵联动抽气的技术方案存在以下技术缺陷：多个滑阀泵导致磁控生产线的整体能耗较大，增加了生产的能源消耗和成本。

技术实现思路

1、本发明提供一种真空磁控镀膜生产线及控制方法，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,采用优化的抽真空系统，有效降低能耗和生产成本。

2、本发明的第一方面实施例提出一种真空磁控镀膜生产线，包括磁控镀膜系统和抽真空系统，磁控镀膜系统包括依次相连的输入低真空室、输入高真空室、输入缓冲室、磁控镀膜机构、输出缓冲室、输出高真空室和输出低真空室；抽真空系统包括第一抽真空组件、第二抽真空组件和第三抽真空组件，所述输入低真空室和所述输出低真空室分别连接有所述第一抽真空组件，所述输入高真空室、所述磁控镀膜机构和所述输出高真空室分别连接有所述第二抽真空组件，所述输入缓冲室和所述输出缓冲室分别连接有所述第三抽真空组件；其中，所述第一抽真空组件包括有螺杆泵，所述第二抽真空组件包括有罗茨滑阀泵组。

3、根据本申请的真空磁控镀膜生产线，至少具有如下有益效果：

4、第一、输入低真空室和输出低真空室为低真空度需求，第一抽真空组件采用螺杆泵，由于螺杆泵在低真空范围内具有抽气效率高、功耗低的特点，能够在满足低真空度工艺要求的同时，有效降低运行能耗。

5、第二、输入高真空室和输出高真空室为高真空度需求，且抽真空频率较高，第二抽真空组件采用罗茨滑阀泵组，利用罗茨滑阀泵组兼具高抽速和高真空度的性能优势，能够快速将真空度提升至工艺要求，缩短抽真空时间，同时降低运行能耗。

6、第三、输入缓冲室和输出缓冲室要求真空度较高且波动较小，第三抽真空组件可选用罗茨泵，罗茨泵在中高真空范围内具有良好的抽气性能和运行稳定性，能够以较低的能耗维持缓冲室的真空度要求，有利于降低运行能耗。

7、第四、磁控镀膜机构要求真空度较高且稳定性要求高，对应的第二抽真空组件采用罗茨滑阀泵组，既能满足开机阶段快速提升真空度的需求，节约时间，又能在稳定运行阶段维持较高的真空度稳定性，同时降低能耗。

8、本申请的真空磁控镀膜生产线采用优化的抽真空系统，有效降低真空磁控镀膜生产线的整体能耗，以及降低生产成本。

9、根据本发明第一方面的一些实施例，所述输入低真空室通过第一抽气管连接所述第一抽真空组件，第一抽气管上设置有第一控制阀，所述第一抽气管具有旁路管，所述旁路管连接有负压站。

10、根据本发明第一方面的一些实施例，所述负压站包括有气罐，所述气罐连接所述旁路管，所述旁路管上设置有旁路控制阀。

11、根据本发明第一方面的一些实施例，所述罗茨滑阀泵组包括罗茨泵和滑阀泵，所述滑阀泵连接于所述罗茨泵的输出端，所述罗茨泵的输入端通过第二抽气管连接所述输入高真空室或者所述输出高真空室，所述第二抽气管上设置有第二控制阀。

12、根据本发明第一方面的一些实施例，所述磁控镀膜机构具有三个腔室，三个所述腔室均通过分管连接于一个第三抽气管，所述第三抽气管上设置有第三控制阀，所述第三抽气管连接所述第二抽真空组件。

13、根据本发明第一方面的一些实施例，所述抽真空系统还包括辅助抽气组件，所述辅助抽气组件连通所述输出高真空室和所述输出低真空室。

14、根据本发明第一方面的一些实施例，所述辅助抽气组件包括第一气管和第二气管，所述第一气管和所述第二气管通过第四控制阀相连。

15、根据本发明第一方面的一些实施例，所述第三抽真空组件包括有第二罗茨泵，所述第二罗茨泵的输入端通过第五抽气管连接所述输入缓冲室或者所述输出缓冲室，所述第五抽气管上设置有第五控制阀。

16、根据本发明第二方面的实施例提出控制方法，应用于第一方面实施例的真空磁控镀膜生产线，所述控制方法包括以下步骤：

17、s100、所述抽真空系统启动，将所述输入低真空室、所述输入高真空室、所述输入缓冲室、所述磁控镀膜机构、所述输出缓冲室、所述输出高真空室和所述输出低真空室的真空度提升至设定的阈值范围；

18、s200、进料阶段中，基材进入所述输入低真空室，开启所述第一控制阀和所述旁路控制阀，所述输入低真空室中的部分空气进入所述负压站的所述气罐，关闭所述旁路控制阀，启动所述第一抽真空组件以将所述输入低真空室的真空度提升至设定的阈值范围；基材从所述输入低真空室进入所述输入高真空室，所述第二抽真空组件启动以将所述输入高真空室的真空度提升至设定的阈值范围；基材从所述输入高真空室进入所述输入缓冲室，启动所述第三抽真空组件以将所述输入缓冲室的真空度提升至设定的阈值范围；基材从所述输入缓冲室进入所述磁控镀膜机构，当所述磁控镀膜机构的真空度低于设定的阈值范围，所述磁控镀膜机构连接的所述第二抽真空组件启动，以将所述磁控镀膜机构的真空度提升至设定的阈值范围；

19、s300、出料阶段中，基材从所述磁控镀膜机构进入所述输出缓冲室，再进入所述输出高真空室，所述第三抽真空组件启动以将所述输出缓冲室的真空度提升至设定的阈值范围，基材从所述输出高真空室进入所述输出低真空室，所述第二抽真空组件启动以将所述输出高真空室的真空度提升至设定的阈值范围，基材离开所述输出低真空室，所述第一抽真空组件启动以将所述输出低真空室的真空度提升至设定的阈值范围。

20、根据本发明第二方面的一些实施例，在s300步骤中，基材从所述输出高真空室进入所述输出低真空室前，开启所述第四控制阀，快速降低所述输出高真空室的真空度。

21、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

1.一种真空磁控镀膜生产线，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的真空磁控镀膜生产线，其特征在于，所述输入低真空室通过第一抽气管连接所述第一抽真空组件，第一抽气管上设置有第一控制阀，所述第一抽气管具有旁路管，所述旁路管连接有负压站。

3.根据权利要求2所述的真空磁控镀膜生产线，其特征在于，所述负压站包括有气罐，所述气罐连接所述旁路管，所述旁路管上设置有旁路控制阀。

4.根据权利要求1所述的真空磁控镀膜生产线，其特征在于，所述罗茨滑阀泵组包括罗茨泵和滑阀泵，所述滑阀泵连接于所述罗茨泵的输出端，所述罗茨泵的输入端通过第二抽气管连接所述输入高真空室或者所述输出高真空室，所述第二抽气管上设置有第二控制阀。

5.根据权利要求1所述的真空磁控镀膜生产线，其特征在于，所述磁控镀膜机构具有三个腔室，三个所述腔室均通过分管连接于一个第三抽气管，所述第三抽气管上设置有第三控制阀，所述第三抽气管连接所述第二抽真空组件。

6.根据权利要求3所述的真空磁控镀膜生产线，其特征在于，所述抽真空系统还包括辅助抽气组件，所述辅助抽气组件连通所述输出高真空室和所述输出低真空室。

7.根据权利要求6所述的真空磁控镀膜生产线，其特征在于，所述辅助抽气组件包括第一气管和第二气管，所述第一气管和所述第二气管通过第四控制阀相连。

8.根据权利要求1或7所述的真空磁控镀膜生产线，其特征在于，所述第三抽真空组件包括有第二罗茨泵，所述第二罗茨泵的输入端通过第五抽气管连接所述输入缓冲室或者所述输出缓冲室，所述第五抽气管上设置有第五控制阀。

9.控制方法，应用于权利要求7所述的真空磁控镀膜生产线，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在s300步骤中，基材从所述输出高真空室进入所述输出低真空室前，开启所述第四控制阀，快速降低所述输出高真空室的真空度。