[发明专利]红外滤光片镀膜的工艺方法、装置及得到的红外滤光片

说明书

技术领域

本发明涉及红外镀膜技术领域，尤其涉及一种红外滤光片镀膜。

背景技术

红外滤光片作为红外传感器的重要组成部分，其性能优劣直接影响到传感器工作的灵敏度、准确度。决定滤光片性能的关键在于膜系设计。目前，滤光片的膜系设计主要有非规整膜系和规整膜系两种方法，但不管哪种膜系设计，对于红外滤光片都要很厚，用蒸镀或溅射都要花费很长的时间，十分不利于效率的提高，和设备成本的回收。

对于5.5μm截止的长波通滤光片，7～14μm带通滤光片，8～14μm带通滤光片，4.26μm窄带滤光片，4.64μm窄带滤光片，3.91μm窄带滤光片等高要求滤光片，膜层厚度要增加，膜层层数要增加很多，有的膜系要多大70多层以上，对于窄带，敏感层的厚度精度要求很高，要在±5nm的误差以内，要是误差太大，窄带的峰值就会偏移，为了实现滤光片的功能都需要双面镀膜(膜层镀膜时间都要10个小时以上)，现有的工艺是镀制完一层再镀制另一层，而现有的工艺方法除了膜层镀膜时间还要加上一次破真空(交换镀制面)，和恢复真空的时间，极大的浪费了镀膜材料和镀膜时间。

对于镀制方法，现有的红外滤光片大部分为蒸镀方式，而对于蒸镀方式，伞的旋转方式，很难实现自动化连续式生产。

因此，如何开发一种能够连续化生产，工艺方法简单，且镀制时间较短的红外滤光片的工艺方法，是本领域需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种红外滤光片镀膜的装置，所述装置包括依次连接的进样腔室、镀膜单元以及能够进出所述镀膜单元的进样台(400)，为装置提供电子的外接电源；

所述镀膜单元包括依次连接的高折射率材料镀膜腔室(200)和低折射率材料镀膜腔室(300)；或者依次连接的低折射率材料镀膜腔室(300)和高折射率材料镀膜腔室(200)；

所述高折射率材料镀膜腔室内具有相对设置的高折射率材料靶材和用于氩气进入的布气口，所述高折射率材料靶材接通电源后呈负电压；

所述低折射率材料镀膜腔室内具有相对设置的高折射率材料靶材和用于氩气进入的布气口，所述低折射率材料靶材接通电源后呈负电压；

所述进样台具有样品放置架，用于将样品以待镀膜位置暴露的状态固定在进样台上；

所述腔室、样品放置架接通电源后成正电压。

在所述高折射率材料镀膜腔室和/或低折射率材料镀膜腔室中，布气口的分布优选是均匀分布的。

优选地，所述进样台的样品放置架上设置有用于固定样品的夹具以及能够遮盖样品待镀膜位置的挡片；所述挡片具有打开状态和遮盖状态；在所述打开状态，样品待镀膜位置暴露；在所述遮盖状态，样品待镀膜位置被遮盖。

优选地，所述进样室设置有门阀，用于进样台的进出；

所述高折射率材料镀膜腔室设置有第一矩形阀，用于进样台在进样室和高折射率材料镀膜腔室之间穿梭；

所述高折射率材料镀膜腔室设置有第二矩形阀，用于进样台在高折射率材料镀膜腔室和低折射率材料镀膜腔室之间穿梭。

优选地，所述高折射率材料靶材为锗靶材，优选纯度为99.999％以上的锗靶材；

所述低折射率材料靶材为硫化锌靶材，优选纯度为99.999％以上的硫化锌靶材。

本发明的目的之二是提供一种红外滤光片镀膜的工艺方法，所述方法采用目的之一所述的装置进行，具体包括如下步骤：

(1)安装待镀膜样品至进样台，并暴露待镀膜位置；将进样腔室、高折射率材料镀膜腔室和低折射率材料镀膜腔室抽真空；

(2)将进样台送入高折射率材料镀膜腔室，关闭门阀，接通高折射率材料靶材，进行高折射率材料的磁控溅射，控制高折射率材料的镀膜厚度；根据镀膜膜系选择磁控溅射在样品上的正反面；

(3)将进样台送入低折射率材料镀膜腔室，接通低折射率材料靶材，进行低折射率材料的磁控溅射，控制低折射率材料的镀膜厚度；根据镀膜膜系选择磁控溅射在样品上的正反面；

(4)将进样台送回高折射率材料镀膜腔室，接通高折射率材料靶材，进行高折射率材料的磁控溅射，控制高折射率材料的镀膜厚度；根据镀膜膜系选择磁控溅射在样品上的正反面；

(5)根据镀膜膜系重复步骤(3)和步骤(4)，得到双面镀膜的红外滤光片；

(6)降温后，恢复大气压，打开门阀取出样品，得到双面镀膜的红外滤光片成品。