[发明专利]一种在柔性基材上沉积磁性薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在柔性基材上沉积磁性薄膜的真空卷绕镀方法，属卷绕镀膜工艺领域。

背景技术

随着电子产品市场化需求的不断增大，相应地其对于电子器件所需薄膜产品的需求也逐渐增大。所以，在保证薄膜品质的基础上，通过改进镀膜工艺，实现真空卷绕镀膜工艺中连续的、大规模的薄膜生产是很重要的。

中国专利CN2433262Y公开了一种多靶磁控溅射卷绕镀膜机，其包括卷绕室、镀膜室以及辅助装置。在镀膜室中围绕冷却辊设置有至少两对孪生中频磁控溅射靶和三个直流磁控溅射靶。相邻两个靶之间设有隔离槽，开设了抽气孔的隔离槽和抽气装置相通，隔离槽上配置有布气管和冷却水管。该实用新型实现了柔性材料上的多层介质-金属(合金)-介质膜的连续镀，也可实现正反两个方向的连续卷绕镀。此外，中国专利CN2339589Y公开了一种柔性卷绕镀膜机，该装置也同样由卷绕室、镀膜室以及辅助装置组成，在镀膜室中也同样围绕冷却辊设置多个磁控溅射靶。两个靶之间设置有隔离槽，隔离槽与抽气装置相通，隔离槽与冷却辊之间的距离不大于10mm，每个靶配置有独立的布气管；该实用新型实现了在柔性材料上进行低辐射膜的连续镀。美国专利US2004048157A1公开了一种锂钒氧化物薄膜电池，其中所述氧化锂、钒氧化物薄膜可以通过单一金属氧化物溅射靶进行磁电管溅射沉积而形成，此外，该薄膜也可使用真空磁控溅射、非真空磁控溅射和电子束蒸发等方法来制备。

上述专利公开的都是较为普通的实现在柔性基材上进行镀膜的装置或其工艺。中国专利CN1835140A在上述现有技术的基础上进行了改进，其公开了一种高速卷绕多层电容薄膜镀膜机及其工艺流程。其在真空环境下，利用镀膜机中由PLC程序控制技术控制的由放卷组件、蒸镀鼓和收卷组件组成的薄膜卷绕系统，和溅射蒸镀室中的由蒸镀鼓带动屏带棍组件组成的屏带卷绕系统，来共同完成真空卷绕镀膜中的收放卷自动工作。在真空镀膜室中，利用位于蒸镀鼓下侧的第一磁控溅射平面铝靶向运转的薄膜面上镀铝层，再利用锌蒸发源向上述薄膜铝层面上镀锌，最后再利用同样位于蒸镀鼓下侧的第二磁控溅射平面铝靶向薄膜铝-锌层面上再次镀一铝氧化层。本发明通过上述卷绕镀膜技术，实现了大规模的、连续的镀膜；且通过采用磁控溅射技术可使镀层的均匀性大幅提高，并明显提高了薄膜的自愈性能。虽然，说明书中明确指出“溅射蒸镀室设有屏带卷绕系统，该屏带卷绕系统由蒸镀鼓带动屏带辊组件组成”，作为基带的薄膜与屏带都经过蒸镀鼓，并且屏带辊组件还受到了蒸镀鼓的带动，但是屏带和薄膜在工作过程中的运动状态在本发明中没有明确公开，且也无对所述屏带的功能和作用进行任何叙述。

然而，不仅仅限于电子薄膜产品，此外包装用的薄膜产品和防伪领域用薄膜产品等，在实际应用时大都需要在薄膜上设计一定的图案，那么使用上述技术就无法有效地解决该技术问题，只能在真空卷绕镀膜后，通过采用独立的掩膜工艺，向薄膜上蚀刻特定的图案。到目前为止，通常使用的传统掩模方法包括化学蚀刻和光蚀刻。其工艺是以制备的薄膜为背底，在上面涂覆带有所要形成图案的掩模板，然后使用化学试剂进行蚀刻或者对其进行曝光，从而，在薄膜上形成图案。

中国专利CN1237387C公开了一种光蚀刻工艺，其采用新颖的“辊对辊”方法和设备，通过在感光支撑网上进行同步光刻法曝光来连续生产显示器件。通过使其预定图案、连续环带结构光掩膜与预涂布辐射敏感材料的支撑网近距离平行同步移动，用紫外光或者其它形式的辐射源对图像曝露保持定位。此外，中国专利CN1459671A公开了一种曝光方法、曝光装置及原件制造方法，该曝光装置是一种一面将掩膜和基板在第1方向上同步移动一面对基板曝光掩膜的图案的曝光装置，具有分别检测设于基板上的多个位置的调正标志的多个调正系统，该调整系统在与第1方向交叉的第2方向至少并列配置有3个。通过上述曝光装置，实现将掩膜和基板在第1方向上同步移动对基板曝光掩膜，从而形成掩膜图案的曝光方法。

上述传统工艺要形成带有图案的薄膜必须经过镀膜和掩膜两个工艺流程，耗时较长；且在镀膜后再掩膜，被蚀刻掉的薄膜上含有镀膜时所沉积的物质，在很大程度上造成了原材料的浪费。

就另一类可用于电子类记录介质、电子器件开关等的薄膜而言，需要在镀膜的同时有效控制其薄膜表面的磁各向异性。这也是上述发明所无法解决的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在真空卷绕镀膜的同时实现连续、同步掩膜的工艺，且通过磁体和磁性材料掩模板的共同作用，在薄膜沉积和掩膜的同时控制其表面的磁各向异性的方法。