[发明专利]一种液相基底沉积金属薄膜分离装置

说明书

技术领域

本发明属于磁控溅射技术，具体涉及一种液相基底沉积金属薄膜分离装置。

背景技术

磁控溅射沉积是利用足够高能量的粒子轰击靶材表面，使靶材中的原子获得做够高的能量，在表面发出的高能粒子在磁场的作用下运动，最终沉积在基体表面，形成金属薄膜。磁控溅射已经成为一种成熟的工业镀膜技术，由于其突出的有点，广泛应用于金属表面改性领域。

金属薄膜使用广泛，常见的分离方法如，中国发明专利公开号CN1730716A详细记录了液相基底表面新型金属薄膜的制备技术，但是金属薄膜是在空气中长时间剥离出来的，造成金属薄膜的氧化和褶皱，直接影响了金属薄膜的使用。通过显微镜观察金属薄膜表面可以发现大量褶皱，如图1所示。

发明内容：

本发明为了解决上述技术问题，提出了一种液相基底沉积金属薄膜分离装置。

一种液相基底沉积金属薄膜分离装置，其特征在于：顶盖方便打开和密封开口，底座密封圆桶底部，带孔隔板固定在圆桶中间位置，带孔隔板中间涂二甲基硅油薄层，金属薄膜沉积在涂二甲基硅油薄层上方，有机溶剂存放于底座和圆桶形成的存储空间，有机溶剂液面低于带孔隔板位置。

所述顶盖和底座带恒温加热装置。

所述带孔隔板开孔位置在边缘，中心位置不开孔。

所述二甲基硅油薄层沉积和剥离过程在真空室中，操作通过机械手完成。

本装置可以倒转，顶盖可以作为底座使用。

磁控溅射系统如图2所示，这是获得金属薄膜的有效方法，把液相基底沉积金属薄膜分离装置放置在沉积台上，通过磁控溅射，在二甲基硅油表面沉积金属薄膜，然后通过有机溶剂吸收二甲基硅油，从而获得金属薄膜。

金属褶皱是在二甲基硅油内用力的作用下形成的，当二甲基硅油温度发生变化时，内应力作用于金属薄膜，这种效果是需要几小时甚至几天的时间累积的。因此，要得到表面光滑的技术薄膜要做到：(1)薄膜剥离时间短；(2)沉积过程到剥离过程恒温；(3)在真空环境下获得。

本发明有益效果：通过本装置，(1)磁控溅射后形成的金属膜可以在真空环境下获得，不会氧化；(2)恒温的环境减少硅油内应力对金属薄膜的作用，不会出现金属薄膜褶皱；(3)抽真空系统的充气与金属薄膜分离可以同时进行，缩短了操作时间，降低了薄膜褶皱形成几率。

附图说明

图1为金属褶皱图；

图2磁控溅射系统示意图；

图3顶盖密封装置图；

图4顶盖开启装置图；

具体实施方式

通过机械手在真空室内完成对氮化钛薄膜剥离的过程，这种过程满足了以下条件：(1)薄膜剥离时间短；(2)沉积过程到剥离过程恒温；(3)在真空环境下获得。剥离过程分为：

实施例1：

1)将沉积好的氮化钛薄膜样品在真空室内放入丙酮溶液中；

2)基底、二甲基硅油、氮化钛薄膜及丙酮溶液保持恒定温度；

3)二甲基硅油被溶解后，氮化钛薄膜脱落在恒温丙酮溶液中；

4)迅速关闭抽真空系统，取出氮化钛薄膜及恒温丙酮溶液，将氮化钛薄晾干保存。

剥离氮化钛薄膜在短时间内进行，最好小于2小时，防止褶皱的出现。

具体实施方式，如图2所示，真空系统抽真空，液相基底沉积金属薄膜分离装置平放于沉积台上，装置距离磁控溅射靶10-15cm，开始沉积金属薄膜。液相基底沉积金属薄膜分离装置，顶盖1开启，如图4所示，顶盖1方便打开和密封开口，底座7密封圆桶5底部，带孔隔板4固定在圆桶5中间位置，带孔隔板4中间涂二甲基硅油3薄层，金属薄膜2沉积在涂二甲基硅油3薄层上方。有机溶剂6存放于底座7和圆桶5形成的存储空间，有机溶剂6液面低于带孔隔板4位置。

在真空环境下，机械手将顶盖1密封，如图3所示，装置倒转，有机溶剂6浸入金属薄膜2和二甲基硅油3，二甲基硅油3因此被除去。

实施例2：

1)选用合适尺寸的硅片或玻璃作为沉积基底，用有机溶剂超生清洗基底表面，清洗完毕，冷风干燥备用；

2)靶材选用钛靶，砂纸打磨抛光靶材表面，安装在磁控溅射靶位；

3)二甲基硅油均匀涂覆在基底表面，涂覆好样品放入溅射位置，调节磁控溅射靶位高度。

4)真空室抽真空，磁控溅射过程，采用本底真空1.0-5.0×10^-4Pa，充入氮气作为反应气体，氮气流量控制在30-105sccm，工作真空1.0-8.0×10^-1Pa，预溅5分钟，磁控溅射源功率调节范围100-120W，负偏压0V，溅射10-15分钟；