[发明专利]在滚轮表面形成氮化钛薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明关于一种镀膜方法，尤其涉及一种在滚轮表面形成氮化钛薄膜的方法。

背景技术

目前光学膜片是利用具有微结构雕刻之铜滚轮，将树脂载体压印后照光固化完成，而在制程上，难以避免有尘粒掉落在滚轮表面。因电镀之硬质铜硬度较小，所以当滚轮继续运转时，尘粒便在树脂载体与轮面间随之带动，最后造成刮伤而导致膜片成品光学质量不良。另一方面因轮面为铜材，故暴露在大气环境容易形成氧化铜，当氧化层面积增大时将造成微结构破坏，最后滚轮报废而须重新进行雕刻。

在滚轮直接镀上镍层或含钛层再行雕刻，虽增加了轮面硬度但势必缩短钻石刀具使用寿命，因此最佳方式仍是在铜滚轮上雕刻微结构，再设法制作保护层以达到轮面之耐磨耗或者抗氧化效果。

由于滚轮体积较大，倘若以一般PVD方式进行氮化钛的镀膜，不但因为硬度不够高，并且因膜层均匀性的考虑，可能由于靶材置放、电浆源以及滚轮转动等等疑虑，必须重新制作一套较为复杂的系统。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种薄膜厚度容易控制且薄膜平滑、均匀的在滚轮表面形成氮化钛薄膜的方法。

一种在滚轮表面形成氮化钛薄膜的方法，其包括：将滚轮放入反应腔内；对所述反应腔抽真空；加热所述滚轮；分别以脉冲方式间隔向所述反应腔内引入含钛有机气体和含氮气体以在所述滚轮表面形成氮化钛薄膜。

与现有技术相比，本发明实施例的在滚轮表面形成氮化钛薄膜的方法为原子层级镀膜，通过控制引入气体的周期数，可以控制薄膜的厚度，故，氮化钛薄膜的厚度容易控制，可在不影响滚轮表图案的前提下完成镀膜；并且，上述方法形成的氮化钛薄膜平滑性、均匀性较好。

附图说明

图1为将待镀膜滚轮放置于反应腔的示意图。

主要元件符号说明

滚轮        10

反应腔      20

进气口      21

出气口      22

支撑架      23

盖体        11

底座        12

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步详细说明

本发明实施例在滚轮表面形成氮化钛薄膜的方法包括如下步骤：

a，将滚轮放入反应腔内。

b，以脉冲方式向反应腔内引入含钛有机气体；

c，向反应腔内引入惰性气体；

d，以脉冲方式向反应腔内引入含氮反应气体；

e，向反应腔内引入惰性气体；

f，重复步骤b、c、d、e直至在滚轮表面形成氮化钛薄膜。

请参阅图1，具体地，在步骤a中，打开反应腔20的盖体11，将滚轮10放在设置在底座12上的支撑架23上，以使滚轮10与反应腔20内壁隔开一定距离，将盖体11盖合在底座12上以使反应腔20内形成一个密封空间，然后对反应腔20抽真空至反应腔20内压力范围为1毫托至100毫托、加热滚轮10使其温度为200至400摄氏度，优选地，温度为200至250摄氏度。

对反应腔20抽真空及加热滚轮并无严格先后顺序，优选地，先对反应腔抽真空后加热滚轮。

具体地，在步骤b中，以10至20秒的周期脉冲将含钛有机气体通过设置在反应腔20上的进气口21通入反应腔20内。

由于滚轮暴露在反应腔内，钛从含钛有金属气体中蒸发并化学地吸附在滚轮表面，形成饱和的钛层。

当然，此步骤中也可以旋转滚轮，使得钛层更加均匀地形成在滚轮表面。

含钛有机气体选自TiCl₄、Ti(N(CH₃)₂)₄、Ti(N(C₂H₅)₂)₄、Ti(N(CH₃)(C₂H₅))₄或至少两种之混合气体。

具体地，在步骤c中，将惰性气体氢气、氩气、氦气或至少两种之混合气体通过设置在反应腔20上的进气口21通入反应腔20内，以将多余的含钛有机气体通过出气口22吹出以净化反应腔20。

通入惰性气体的持续时间可以为1至5秒。

具体地，在步骤d中，以10至20秒的周期脉冲将含氮反应气体通过设置在反应腔20上的进气口21引入反应腔20内。