真空镀膜设备的制作方法

本实用新型属于纳米涂层技术领域，具体涉及一种真空镀膜设备。

背景技术：

真空电弧离子镀膜是在真空条件下，利用较高电流，通常几十安培倒几百安培之间，把靶材材料以等离子体的方式激发出来，并沉积到被镀基片表面，从而达到材料表面改性的目的。真空电弧离子镀膜属于弧光放电。真空电弧离子镀膜的原理示意图如图1所示：恒流源阴极连接靶材11’，阳极连接敲击探头13’，默认状态下，阴极和阳极处于断路状态，恒流源电流设置通常为几十到几百安培；抽气系统将容器10’抽气至真空状态；将阴极靶材11’充分冷却；触发阳极探头13’敲击阴极靶材11’。与其他技术相比，真空电弧离子镀膜，沉积速率高，膜层附着强度大大提高。

现有技术中，阳极探头13’做往复直线运动，靶材11’固定在底盘支座14’上，循环水15’冷却底盘支座14’从而间接冷却靶材11’表面；或者直接冷却靶材11’表面。由于敲击探头13’持续敲击同一固定位置容易导致靶材11’表面刻蚀不均匀，等离子体17’不稳，沉积速率低，膜层均匀性/重复性低，靶材利用率低等。金属靶材经常出现在敲击点附近刻蚀较深，而远离敲击点区域刻蚀较浅的情况；而石墨靶材更为严重，会出现以敲击点为中心的深坑，而其他区域未被刻蚀利用的情况，如图2和图3所示。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够使靶材表面均匀刻蚀的真空镀膜设备。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：一种真空镀膜设备，包括设置在真空腔室中的靶材、敲击探头和样品基片，所述靶材与电源阴极相连，敲击探头与电源阳极相连，样品基片与靶材平行相对设置，所述敲击探头位于靶材与样品基片之间，所述敲击探头往复运动设置，并敲击靶材表面，所述靶材与敲击探头相对转动设置，使敲击探头能够沿靶材圆周方向均匀敲击靶材表面。

优选的，所述靶材安装在一转盘上，所述转盘由驱动装置驱动旋转。

优选的，所述转盘内部设有冷却水循环管路，冷却水循环管路的进水口和出水口设置在转盘的转轴上，所述进水口和出水口通过流体旋转接头与固定设置的供水管路连通。

优选的，所述靶材内部设有冷却水循环管路，冷却水循环管路的进水口和出水口连至转盘的转轴上，所述进水口和出水口通过流体旋转接头与固定设置的供水管路连通。

优选的，所述靶材为金属/合金材料时，靶材连续转动设置，且转速为3-10r/min。

优选的，所述靶材为石墨材料时，靶材间歇式转动设置，且每隔5s-20s转动5°-10°，转速为3-10r/min。

本实用新型的技术效果在于：本实用新型能够实现敲击点从某一固定点改变为360度的敲击轨道，不管是金属/合金，还是石墨靶材，都能够使靶材表面达到稳定的、均匀的和高沉积速率的刻蚀，并提高了靶材利用率，增加了设备的维护周期，降低了成本。

附图说明

图1是现有技术中金属/合金靶材的镀膜原理图；

图2是现有技术中石墨靶材的镀膜原理图；

图3是本实用新型的结构原理图；

图4是实用新型的靶材法向视图。

具体实施方式

下述实施例是对于本实用新型内容的进一步说明以作为对本实用新型技术内容的阐释，但本实用新型的实质内容并不仅限于下述实施例所述，本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本实用新型实质精神的简单变化或替换均应属于本实用新型所要求的保护范围。

如图3、4所示，一种真空镀膜设备，包括设置在真空腔室10中的靶材11、敲击探头13和样品基片12，所述靶材11与电源阴极相连，敲击探头13与电源阳极相连，样品基片12与靶材11平行相对设置，所述敲击探头13位于靶材11与样品基片12之间，所述敲击探头13往复运动设置，并敲击靶材11表面，所述靶材11与敲击探头13相对转动设置，使敲击探头13能够沿靶材11圆周方向均匀敲击靶材11表面，产生等离子体17，等离子体17中的电子飞向阳极，带电粒子飞向样品基片12，并达到稳定的自持状态，实现靶材薄膜沉积。

优选的，所述靶材11安装在一转盘14上，所述转盘14由驱动装置驱动旋转。

优选的，所述转盘14内部设有冷却水循环管路15，冷却水循环管路15的进水口和出水口设置在转盘14的转轴16上，所述进水口和出水口通过流体旋转接头与固定设置的供水管路连通。

作为本实用新型的另一实施例，所述靶材11内部设有冷却水循环管路15，冷却水循环管路15的进水口和出水口连至转盘14的转轴16上，所述进水口和出水口通过流体旋转接头与固定设置的供水管路连通。

优选的，当靶材11为金属/合金材料时，靶材11连续转动设置，且转速为3-10r/min。当靶材11为石墨材料时，靶材11间歇式转动设置，且每隔5s-20s转动5°-10°，转速为3-10r/min。

本实用新型能够实现敲击点从某一固定点改变为360度的敲击轨道，不管是金属/合金，还是石墨靶材，都能够使靶材11表面达到稳定的、均匀的和高沉积速率的刻蚀，并提高了靶材利用率，增加了设备的维护周期，降低了成本。