[发明专利]一种磁控溅射光学镀膜设备及镀膜方法

权利要求书

1.一种磁控溅射光学镀膜设备，包含真空镀膜室、磁控溅射靶组件、立式旋转鼓，其特征在于：真空镀膜室为立式圆筒形结构，上下两端设置有上盖板和下盖板，侧面有侧开门；立式旋转鼓位于真空镀膜室内，绕垂直轴线旋转，立式旋转鼓中心设置有旋转密封箱，旋转密封箱的上部连接有旋转轴，旋转轴通过轴承支撑在真空镀膜室的上盖板上；旋转轴中心有孔，孔内通有冷却水管；旋转密封箱内的气氛与真空镀膜室隔离，在旋转密封箱内设置有膜厚测量仪表；磁控溅射靶组件设置在立式旋转鼓外围的真空镀膜室的侧壁上，所述的磁控溅射靶组件为2组以上；真空镀膜室的侧开门上还设置有射频离子源；射频离子源包含射频感应铜管线圈、石英玻璃板、密封法兰；石英玻璃板安装在密封法兰上隔离真空，射频感应铜管线圈设置在石英玻璃板的外部；安装在立式旋转鼓的侧面的工件在中频圆柱磁控溅射旋转靶附近被溅射镀膜，旋转到射频离子源附近与氧离子或氮离子反应生成氧化物或氮化物膜层。

2.根据权利要求1所述的磁控溅射光学镀膜设备，其特征在于：磁控溅射靶组件包含2个圆柱磁控溅射旋转靶；圆柱磁控溅射旋转靶为立式结构，2个圆柱磁控溅射旋转靶中心轴线的距离在150-280mm。

3.根据权利要求1所述的磁控溅射光学镀膜设备，其特征在于：在立式旋转鼓上设置有膜厚测量传感器组件；传感器组件包含晶振片、晶振片基座、冷却管；晶振片安装在晶振片基座上，晶振片基座安装在立式旋转鼓上，冷却管的一端与晶振片基座相连，另一端引入立式旋转鼓的旋转密封箱内；信号导线的一端与晶振片基座相连，另一端引入立式旋转鼓的旋转密闭箱内与膜厚测量仪表相连。

4.根据权利要求1所述的磁控溅射光学镀膜设备，其特征在于：在立式旋转鼓上设置有膜厚测量传感器组件；传感器组件包含法兰组件、冷却管、小旋转轴、晶振片基座、旋转盘；冷却管的一端与晶振片基座相连，另一端穿过法兰组件引进到旋转密封箱内；旋转盘安装在晶振片基座上与小旋转轴相连。

5.根据权利要求1所述的磁控溅射光学镀膜设备，其特征在于：真空镀膜室的立式筒体上还设置有真空隔离阀门；在真空隔离阀门的两侧都设置有磁控溅射靶。

6.根据权利要求1所述的磁控溅射光学镀膜设备，其特征在于：磁控溅射靶组件还设置有旋转磁铁装置，圆柱磁控溅射旋转靶中的旋转磁铁装置沿轴线旋转角度在0-120°范围。

7.根据权利要求1所述的磁控溅射光学镀膜设备，其特征在于：真空镀膜室内还设置有固定密封箱，固定密封箱支撑在立式旋转鼓下方的真空镀膜室的下盖板上，固定密封箱内的气氛与真空镀膜室内气氛隔离。

8.一种磁控溅射光学镀膜方法，其特征在于：磁控溅射光学镀膜方法包含：（1）将需要镀膜的工件装卡到镀膜设备的立式旋转鼓的侧面，对镀膜设备抽真空；（2）转动立式旋转鼓达到设定的转速；（3）启动射频离子源；（4）启动第一种材料的中频圆柱磁控溅射旋转靶，进行第一种材料溅射镀膜；（5）关闭已启动的第一种材料的中频圆柱磁控溅射旋转靶，启动第二种材料的中频圆柱磁控溅射旋转靶进行第二种材料溅射镀膜；（6）按工艺要求交替镀制第一种材料和第二种材料的膜层；（7）关闭中频圆柱磁控溅射旋转靶电源，之后关闭射频离子源；（8）停止抽真空后，对镀膜设备充气；

在启动射频离子源时，调整氩气以及氧气或氮气的流量达到第一设定值，对工件表面清洗，之后调整氩气以及氧气或氮气的流量至第二设定值，使镀层完全氧化或氮化。

9.根据权利要求8所述的磁控溅射光学镀膜方法，其特征在于：在将需要镀膜的工件装卡到镀膜设备的立式旋转鼓的侧面之前，要先打开真空隔离阀门，再采用镀膜设备外面安装的机械手将工件装卡到立式旋转鼓的侧面。

10.根据权利要求8所述的磁控溅射光学镀膜方法，其特征在于：在将需要镀膜的工件装卡到镀膜设备的立式旋转鼓的侧面之前，要先打开真空镀膜室的侧开门，再将工件装卡到立式旋转鼓的侧面。