一种磁控溅射镀膜机的制作方法

本实用新型涉及一种磁控溅射镀膜机，属于镀膜装置领域。

背景技术：

目前，磁控溅射镀膜技术已经发展比较成熟，具有沉积速度快、基材温升低、溅射靶材种类多等优势，所沉积的薄膜具有纯度高、损伤小、致密性好、均匀性好、附着力强、工 艺重复性好等系列优点。此外，磁控溅射技术由于装置较简单，同时可以精确控制膜层厚 度，易于实现产业化，备受薄膜生产厂家的青睐。随着平板显示产业、光存储器产业以及太 阳能电池产业的飞速发展，人们对大面积镀膜技术提出要求，主要面临两大镀膜问题：1） 薄膜的均匀性（包括薄膜厚度、薄膜组成等）难以控制。2）薄膜生产工艺的可重复性难以控制。

技术实现要素：

为了克服以上磁控溅射镀膜技术的不足，本实用新型提出一种磁控溅射镀膜机，适用于多种靶向溅射，尤其适用于区域表面等离子体增强超薄宽带复合吸收膜的镀膜技术，可利用控制载板的运动速度以及各靶材连接电源的强度从而实现薄膜生产工艺的可重复性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种磁控溅射镀膜机，包括真空溅射室、共聚焦孪生靶、中频电源、Ag靶、SiO2平面靶、直流电源、射频电源、抽真空装置、真空计、充气管道、氩气充气装置、轨道、载板和单片机控制器，其中，所述共聚焦孪生靶设置在真空溅射室上方左侧，且与中频电源连接，所述Ag靶和SiO2平面靶紧邻设置在真空溅射室上方右侧，且所述Ag靶与直流电源连接，所述SiO2平面靶与射频电源连接，所以真空溅射室内设有抽真空装置，所述真空计安装在真空溅射室上方，用于监测真空溅射室内部真空度，且通过数据线将采集的数据反馈至单片机控制器，所述单片机控制器与所述抽真空装置控制连接，所述充气管道一端连接真空溅射室内部，另一端外接氩气充气装置，所述氩气充气装置与单片机控制器控制连接，所述轨道安装在真空溅射室内底部，所述载板滑动连接在轨道上，且所述载板由电机驱动在轨道上移动，所述电机与单片机控制器控制连接，所述中频电源、直流电源和射频电源分别与单片机控制器控制连接。

优选地，所述共聚焦孪生靶为两个硅平面靶。

优选地，所述轨道与载板均为耐高温绝缘无磁材料。

优选地，还包括两个柱状电弧源和交变弧电源，所述两个柱状电弧源设置在真空溅射室上方正中间，且所述两个柱状电弧源分别与交变弧电源连接，且两个柱状电弧源互为阴阳极，所述交变弧电源与单片机控制器控制连接。

优选地，所述真空溅射室内壁中从内到外依次设有加热网和绝热层。

优选地，所述真空溅射室为卧式结构，采用左开门形式，且门与侧壁上均带有若干观察窗，且观察窗内置可拆卸防污玻璃。

优选地，所述真空溅射室的腔体采用1Cr18Ni9Ti不锈钢制造，且腔体内壁采用电化学抛光，外表面采用喷丸电抛处理。

优选地，所述硅平面靶的纯度为99.9999%，Ag靶纯度为99.999%，所述SiO2靶纯度为99.98%。

有益效果：本实用新型提出一种磁控溅射镀膜机，结构简单，适用于多种靶向溅射，包括单靶溅射、双靶共溅射等等，且可以通过单片机控制载板运动进行多层镀膜，尤其适用于区域表面等离子体增强超薄宽带复合吸收膜的镀膜技术，可利用控制载板的运动速度以及各靶材连接电源的强度从而实现薄膜生产工艺的可重复性。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构剖面图；

图2是本实用新型的真空溅射室外部结构图；

图中：真空溅射室1、共聚焦孪生靶2、Ag靶3、SiO2平面靶4、电机5、柱状电弧源6、加热网7、绝热层8、抽真空装置9、真空计10、充气管道11、氩气充气装置12、轨道13、载板14、单片机控制器16、观察窗17。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

一种磁控溅射镀膜机，包括真空溅射室1、共聚焦孪生靶2、中频电源、Ag靶3、SiO2平面靶4、直流电源、射频电源、抽真空装置9、真空计10、充气管道11、氩气充气装置12、轨道13、载板14和单片机控制器16，其中，所述共聚焦孪生靶2设置在真空溅射室1上方左侧，且与中频电源连接，所述Ag靶3和SiO2平面靶4紧邻设置在真空溅射室1上方右侧，且所述Ag靶3与直流电源连接，所述SiO2平面靶4与射频电源连接，所以真空溅射室1内设有抽真空装置9，所述真空计10安装在真空溅射室1上方，用于监测真空溅射室内部真空度，且通过数据线将采集的数据反馈至单片机控制器16，所述单片机控制器16与所述抽真空装置9控制连接，所述充气管道11一端连接真空溅射室1内部，另一端外接氩气充气装置12，所述氩气充气装置12与单片机控制器16控制连接，所述轨道13安装在真空溅射室1内底部，所述载板14滑动连接在轨道13上，且所述载板14由电机5驱动在轨道13上移动，所述电机5与单片机控制器16控制连接（未在图中画出），所述中频电源、直流电源和射频电源分别与单片机控制器16控制连接。

优选地，所述共聚焦孪生靶2为两个硅平面靶。

优选地，所述轨道13与载板14均为耐高温绝缘无磁材料。

优选地，还包括两个柱状电弧源6和交变弧电源，所述两个柱状电弧源6设置在真空溅射室上方正中间，且所述两个柱状电弧源6分别与交变弧电源连接，且两个柱状电弧源互为阴阳极，所述交变弧电源与单片机控制器16控制连接。

优选地，所述真空溅射室1内壁中从内到外依次设有加热网7和绝热层8。

优选地，所述真空溅射室1为卧式结构，采用左开门形式，且门与侧壁上均带有若干观察窗17，且观察窗17内置可拆卸防污玻璃。

优选地，所述真空溅射室1的腔体采用1Cr18Ni9Ti不锈钢制造，且腔体内壁采用电化学抛光，外表面采用喷丸电抛处理。

优选地，所述硅平面靶的纯度为99.9999%，Ag靶纯度为99.999%，所述SiO2靶纯度为99.98%。

本实用新型的工作原理如下：

使用时，将预处理后的待镀膜工件安装在载板14上，放入真空溅射室1中，通过单片机控制器16开启交变弧电源，使两个柱状电弧源6，启动弧光放电，同时启动抽真空装置 9抽真空，使得真空溅射室1中的真空度达3×10^-4Pa，进行粒子轰击清洗待镀膜工件；粒子轰击清洗结束后，启动加热网7，加热待镀膜工件并向真空溅射室1充氩气，并保持真空室达5×10^-3Pa，加热温度升至450℃；随后通过单片机控制器16控制电机5驱动载板14沿轨道13从左往右运动，并在载板14运动过程中开启中频电源，从而利用共聚焦孪生靶进行镀硅膜；随后控制载板14沿轨道从右往左运动，并能在并在载板14运动过程中开启中频电源同时打开直流电源和射频电源，实现Ag+SiO2共溅射，由此往复运动，本领域技术人员可根据实际需求实现多层镀膜，直至镀膜工艺结束。

本实用新型中，单片机控制器16控制直流电源、射频电源、中频电源、交变弧电源、抽真空装置、电机和氩气充气装置的技术均属于常规控制技术手段，本领域技术人员可根据实际需求实现该控制连接，故而未加详述。且本实用新型中加热网的升温加热技术属于常规技术手段，本领以技术人员可根据实际需求实现该功能。

本实用新型中，需要镀膜的集热管可以以若干根并列排放的方式放置在载板上同时镀膜，本领域技术人员可根据实际需求进行设置，提高了镀膜效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的两种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。