双向沉积镀膜装置及镀膜方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及薄膜制备技术领域，尤其是双向沉积镀膜装置及镀膜方法。
【背景技术】
[0002]随着镀膜技术的发展，对薄膜质量和镀膜效率提出了更高的要求。许多镀膜产品，比如光学镜头、光学镜片等，在通常情况下需要对其基片进行双面镀膜。对于这些需要双面镀膜的产品，目前的常规工艺一般是通过两次镀膜先后镀制基片两个表面的薄膜；也就是进行如下A、B、C、D四个步骤:先在基片的一个表面上镀膜(A)，镀膜完成后将基片从夹具中取出(B)，对基片进行反面和再装夹具(C)，再在基片的另一个表面上镀膜(D)。以上流程存在如下需要改进的地方:1)基片两个表面分两次镀膜增加了工时费用，并且不利于生产效率的提高。2)在生产企业中，由步骤B到步骤C之间往往需要增加一道清洗工艺，以减少在开真空室门和取样品过程中的污染。3)在进行步骤B和步骤C过程中，往往会产生某些基片表面形成划伤等影响产品良率的因素。
[0003]针对上述双面镀膜的工艺流程，已经有技术人员通过对真空镀膜机内机构进行改造来寻求解决途径。其中，比较成功的改造方式是采用翻转工件伞架的方法。在此，工件伞架即镀膜时放置镀膜基片的装置；翻转工件伞架是指可以进行翻转的工件伞架。这种方法与前面提到的A-B-C-D四步骤传统方法的主要区别是:在完成单面镀膜的步骤A后，不用开真空室门，基片也就不需要从工件伞架的夹具中取出，而是通过机械机构直接将工件伞架翻转，使得还未镀膜的一面面向蒸发源，其后再对此面进行镀膜，从而完成双面镀膜。上述流程可以概括为A、B7, D三个步骤:先在基片的一个表面上镀膜(A)，镀膜完成后翻转工件伞架(Βθ，再在基片的另一个表面上镀膜(D)。这种翻转工件伞架方法的主要特征是镀膜产品在完成单面镀膜的步骤A后，镀膜机不用放气开门，而是在保持现有真空状态下，通过工件伞架的翻转，而进入对于基片另一个表面的镀膜(即步骤D)。翻转工件伞架的方法固然有其自身优势，但不难看出，这种方法对于基片两个表面的镀膜实际上还是先后分两次进行；另外，镀膜腔体内翻转机构的存在一方面增加了设计制造成本，同时翻转机构的故障率也是不容忽视的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了双向沉积镀膜装置及镀膜方法，通过设置两套独立的溅射靶材和蒸发源，对基片两面同时进行镀膜，提高镀膜效率和镀膜质量。
[0005]本发明目的实现由以下技术方案完成:
一种双向沉积镀膜装置，包括镀膜腔体，所述镀膜腔体中设置有工件伞架，所述工件伞架上承载有基片，其特征在于:所述工件伞架的上方和下方分别固定设置有溅射靶材和蒸发源，位于所述工件伞架下方的所述蒸发源由与其对应的离子源辅助作用对所述基片的一侧表面进行的镀膜，位于所述工件伞架上方的所述溅射靶材由与其对应的射频源激发并对所述基片的另一侧表面进行镀膜。
[0006]位于所述工件伞架上方的所述溅射靶材朝向所述基片，位于所述工件伞架上方的所述射频源朝向所述溅射靶材，且所述溅射靶材与所述射频源之间呈夹角布置，保证经所述射频源激发所述溅射靶材时，所述溅射靶材的溅射原子溅射沉积于所述基片的一侧表面。
[0007]所述基片与所述溅射靶材之间设置有补正板，所述补正板的一端固定设置在镀膜腔体的侧壁上，所述补正板与镀膜腔体的侧壁之间呈夹角布置，两者间的夹角角度满足于，所述溅射靶材的溅射原子通过所述补正板。
[0008]所述镀膜腔体的侧壁固定设置有护板，所述护板用于分隔所述工件伞架上方和下方的所述镀膜腔体，所述护板的设置高度与所述工件伞架最低点的高度位置吻合适配。
[0009]一种涉及上述的双向沉积镀膜装置的镀膜方法，其特征在于:所述方法至少包括以下步骤:
调整位于所述工件伞架上方的所述溅射靶材的位置及其与其构成对应的所述射频源之间的角度，使其发散角和辐射区域对应覆盖承载于所述工件伞架上的所述基片的上表面；调整位于所述工件伞架下方的所述蒸发源的位置及其与其构成对应的所述离子源之间的角度，使其发散角和辐射区域对应覆盖承载于所述工件伞架上的所述基片的下表面；
对所述基片的两侧表面进行沉积镀膜，并避免上、下辐射区域重叠。
[0010]本发明的优点是:可以实现双面同时镀膜的双向沉积真空镀膜装置，以达到同一时刻两个膜料源同时沉积；使需要双面镀膜的基片的镀膜环节减少，有助于镀膜效率和质量的提高；可以轻易地镀多种双面溅射装置不能够或难以沉积的材料，对于后续薄膜工艺开发也提供了一定硬件优势；机器成本较低；能够更方便产品地放置，镜片尺寸形状容许大，而不用再局限于平面基片。
【附图说明】
[0011]图1为本发明中镀膜装置的结构示意图；
图2为图1中A-A’向剖视图；
图3为图1中B-B’向剖视图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图通过实施例对本发明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，图中标记1-11分别表示为:镀膜腔体1、基片2、工件伞架3、溅射靶材4、蒸发源5、射频源6、离子源7、旋转机构8、补正板9、补正板10、护板11。
[0013]实施例:如图1所示，本实施例中的双向沉积镀膜装置包括镀膜腔体I。镀膜腔体I内部设置有用于承载基片2的工件伞架3。工件伞架3中心位置处设置有旋转机构8，旋转机构8通过外接驱动装置旋转，工件伞架3可随着旋转机构8 一同匀速转动。工件伞架3的下方设置有蒸发源5和离子源7，其中离子源7用于辅助蒸发源5使蒸发膜料沉积在基片2的一侧表面(在图1中表示为基片2的下表面)。
[0014]工件伞架3的上方设置有溅射靶材4和射频源6，溅射靶材4设置在镀膜腔体I的顶部，射频源6设置在镀膜腔体I的侧壁，射频源6用于激发溅射靶材4。射频源6和位于工件伞架3上方的溅射靶材4之间构成夹角设置，使其激发溅射靶材4时，溅射靶材4的溅射原子沉积于基片2的另一侧表面(在图1中表示为基片2的上表面)。位于工件伞架3上方和下方的溅射靶材4和蒸发源5、溅射靶材4和射频源6同时工作，以实现在基片2的两个表面的同时镀膜。此外，放置蒸发源5的位置也可以以由溅射靶材4及其射频源6所组成的溅射源所代替。
[0015]溅射靶材4放置在镀膜腔体I顶部，且朝向承载在工件伞架3上的基片2。溅射靶材4上的原子由于受到射频源6所发射高能离子(图中所示短线箭头)的激励而从靶材表面溢出成为溅射原子(点线箭头)。溅射原子最终沉积在基片2的一侧表面，形成薄膜。射频源6可以由直流电或交流电触发。对于溅射靶材4而言，可以通过安装旋转或翻转机构以实现多种膜料的镀膜，即实现在基片2的一侧表面上依次镀上不同材料、不同厚度的多种薄膜。
[0016]蒸发源5放置在镀膜腔体I的底部的中心或其他位置。蒸发源5工作时可以利用离子源7辅助沉积。蒸发源5可以采用电子束蒸镀或阻蒸等蒸镀模式。蒸发源5的数量不限于一个，即当面对大面积的工件伞架3时，可增加