专利名称：离子溅镀装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及真空镀膜技术领域，具体涉及一种离子溅镀装置。
背景技术：
—般传统的真空电镀系统可分为真空热蒸镀机台系统和真空溅射镀机台系统。存 在的问题是真空热蒸镀机台附着力比较差，尤其是被镀者表面不平整或是洁净度不够时， 镀上去的薄膜层很容易脱落，而真空溅射镀机台系统速度太慢，又有被镀物必须是平面物 体的要求。 传统的真空热蒸镀机台系统构造如图1所示 在一个真空腔室设有一个可迅速加热蒸镀原材料且使之气化挥发的加热器或坩 锅，蒸镀原材料通常为金属或其它固体化合物。另外在腔室内加热器或坩锅的上方设置固 定被蒸镀的器件或物体。当真空腔室的空气及其它气体被抽除，真空度降低至一定程度之 后，加热坩锅或加热器以使蒸镀原材料挥发成金属蒸气(微粒)飞扬并附着至被蒸镀器件 或物体上。 真空热蒸镀机台系统的优点在于将蒸镀原材料挥发并附着到被镀的组件或材料 上的速度很快，其缺点如下 1、附着不强容易脱落，造成斑驳不光滑的表面。 2、要求的真空度要高，而抽排气的时间比较长(通常真空度要求至少在 1X10—4Torr以上)，真空度越高蒸度的品质会越好，但同时抽真空的时间也要越久。 3、浪费蒸渡原材料，由于蒸镀原材料挥发后，向四方飞扬并附着在真空腔的内所 有对象上，包括真空腔壁上，附在被镀器件或物体上的只是少数。 传统的真空溅镀机台系统构造如图2所示 在一个真空腔室内安置一个基板(Substrate)平台(基板也就是要被镀的材料)， 基板上方设有一个靶材(靶材也就是要在被镀材料表面形成薄膜的材料)，这两者之间连 接上不同极性的电压(或接以射频电源)，加上通入微量的惰性气体(例如氩气)，形成带 电的离子云(群)，带电的离子受电场的作用，高速冲击负极的靶材，并将靶材的分子挖掘 起，高速反溅射在基板上，慢慢的在基板上形成一层薄膜，真空溅射镀系统的优势在是因为 被带电离子挖起的靶材分子以高速撞击基板，甚至可深打入基板表面原子间隙之晶格中， 所以附着力强，在被镀材料表面所形成的薄膜不容易脱落，其严重缺点就是速度慢，虽有其 它辅助方式例如利用磁场圈助的方式以增快溅射(镀)的速度，但与其它电镀的方式比较 起来仍然是缓慢多了。
发明内容本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种泵离子溅镀装置，
该装置巧妙设计避开了上述技术中的缺点采取了两者的优点，既能快速地将靶材镀着上 去，又有很高的附着力，并且可以在被镀材料表面不平整之情况下，获得非常好且很均匀的效果。 本实用新型目的实现由以下技术方案完成 —种离子溅镀装置，包括一腔体，所述腔体内部一侧固定设置有至少一个用于安 置被电镀物的固定架，其另一侧设有用于加热蒸镀原物质的加热器件，其特征在于所述被 电镀物通过固定架与一闭路直流电源的负极相连，所述加热器件与所述闭路直流电源的正 极相连。 所述离子溅镀装置包括有一高真空抽气装置和一低真空抽气装置，所述高真空抽 气装置的抽气孔穿设于所述腔体内部设置有加热器件的一侧，所述低真空抽气装置的抽气 孔穿设于所述腔体内部设置有固定架的一侧。 所述固定架为双层结构，其内层为导电内层并分别与被电镀物和闭路直流电源的 负极相连通，其外层为绝缘外层。 本实用新型的优点是不浪费蒸镀原材料；蒸着速度快、镀膜附着力强、均匀度 好；易于控制镀膜的厚度、选择性强。
图1为现有技术结构示意图I ; 图2为现有技术结构示意图II ; 图3为本实用新型实施例结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明， 以便于同行业技术人员的理解 如图1-3所示，标号1-8分别表示真空罩1、被电镀物2、加热器件3、固定架4、真 空排气系统5、旋转泵浦6、磁铁7、靶材8。 如图3所示，本实施例装置包括真空罩l，其为一密闭的腔体。真空罩1连通有真 空排气系统(包含一油扩散泵浦或分子泵浦)5和旋转泵浦6，真空排气系统5和旋转泵浦 6的排气孔分别位于真空罩1底部的两侧，真空排气系统5的排气速率要高于旋转泵浦6 的排气速率。在两者分别以不同的排气速率对真空罩1进行抽空作业下，使得真空罩1的 内部存在有不同的真空压力区域。在真空排气系统5旁，真空罩1内部真空度高的区域里， 设置有加热器件3(该加热器件与现有真空热蒸镀系统中加热装置相同，根据不同工艺需 求为坩埚或电加热器件等)；在旋转泵浦6旁，真空度比较低也就是真空压力比较高的区域 装设有一组或多组固定架4，而在被电镀物2与加热器件3之间加上一闭路偏压高压电场， 当真空罩1内的气体(包含空气与其它气体)被抽排达到一定的真空度以后，热蒸镀的加 热器件3急速升温，将蒸镀原物质(最主要是金属)气化挥发出来(微粒)，被加热器件3 与被电镀物2之间的偏高压造成的高压电场游离形成带电的金属离子，被高电场负极的吸 引，以高速撞击在被接负极的被电镀物2上。 为实现上述的偏压高压电场，被电镀物2需通过固定架4与一闭路直流电源的负 极连通，加热器件3与该一闭路直流电源的正极相连，同时对于真空罩1内设置的各部件具 有如下的设计[0024] 固定架4为双层结构，其内部为导电内芯，外部为绝缘外层。保证了固定架4与真 空罩1及其它部份绝缘不导电，固定架4与闭路偏压电源具有良好的导电效果。 被电镀物2如不是导体材料，其表面须涂布满石墨粉以使其表面成为导体表面。 结合上述实施例的结构，以下详细描述本装置的优点。 1、不浪费蒸镀原材料，因为挥发出来的金属或导体微粒已被游离成带电的金属离 子，因电场的作用，全被接高压负极的被电镀物2以高速吸引过去，不会对所形成的高偏压 电场外的中性腔壁及其它物体吸引，因此不会浪费蒸镀材料。 2、附着力强，因为所形成的带电的离子被高压偏电场的负极强力吸引而以高速撞 击在接负极的被电镀物2上，附着力特强，不易脱落。 3、蒸着速度快，被加热挥发出来的大量导体微粒云，瞬间被电场化(游离或电 离)，瞬间蒸着(撞击附着)在负极的被电镀物2上，蒸着速度更快。 4、均匀度好，由于被电镀物2的导电表面都曝露于偏压高压电场中，表面每一点 都对带正电的金属或导体离子有强大吸引力，所以既使被镀物体表面不规则，表面的薄膜 厚度仍然非常均匀。 5、易于控制镀膜的厚度，由于绝大多数蒸镀材料都用以蒸着在被镀物体表面薄 膜，少有浪费，配以良好的均匀度，故而可由蒸镀原材料的放置量而轻易控制薄膜厚度。 6、选择性强，由于带正电的金属离子，只会选择表面带负电的导体表面冲击过去， 而省略过不是导体的表面，也不会对偏压电场的中性物体冲击附着，因此我们可以利用这 个创新电镀系统高选择的特性，去作一些特种蒸镀而保留不需要蒸镀的区域，用此系统取 代传统的有污染的液体电镀，并且可选择镀在导体表面而避免镀在放入同一真空腔室内不 想被微粒沾污的表面。 7、安全性，由于所加的偏高压所产生的电场是在真空区域里，而其它的真空区域 又是电流的最好的隔离的方法，故安全性反而较其它类型更好。 8、无污染于环境，由于在整个蒸着过程中，所产生的金属离子，全数为偏压电场吸 引过去，没有滴点留下污染腔室，而整个过程中不用任何酸碱，不用任何液体，无废水废气 排放，不造成污染，可取代传统的高污染的液体(水)电镀，可号称无污染的无水电镀。
权利要求一种离子溅镀装置，包括一腔体，所述腔体内部一侧固定设置有至少一个用于安置被电镀物的固定架，其另一侧设有用于加热蒸镀原物质的加热器件，其特征在于所述被电镀物通过固定架与一闭路直流电源的负极相连，所述加热器件与所述闭路直流电源的正极相连。
2. 根据权利要求1所述的一种离子溅镀装置，其特征在于所述离子溅镀装置包括有一 高真空抽气装置和一低真空抽气装置，所述高真空抽气装置的抽气孔穿设于所述腔体内部 设置有加热器件的一侧，所述低真空抽气装置的抽气孔穿设于所述腔体内部设置有固定架
3. 根据权利要求1所述的一种离子溅镀装置，其特征在于所述固定架为双层结构，其 内层为导电内层并分别与被电镀物和闭路直流电源的负极相连通，其外层为绝缘外层。
专利摘要本实用新型涉及真空镀膜技术领域，具体涉及一种离子溅镀装置，该装置包括一腔体，所述腔体内部一侧固定设置有至少一个用于安置被电镀物的固定架，其另一侧设有用于加热蒸镀原物质的加热器件，其特征在于所述被电镀物通过固定架与一闭路直流电源的负极相连，所述加热器件与所述闭路直流电源的正极相连，本实用新型的优点是不浪费蒸镀原材料；蒸着速度快、镀膜附着力强、均匀度好；易于控制镀膜的厚度、选择性强。
文档编号C23C14/34GK201495281SQ20092030710
公开日2010年6月2日 申请日期2009年7月30日 优先权日2009年7月30日
发明者陈聪茂 申请人:陈聪茂