[发明专利]双束共溅射连续多层薄膜镀膜方法及镀膜设备

权利要求书

1.一种双束共溅射连续多层薄膜镀膜方法，其特征在于，所述连续多层薄膜镀膜方法包括以下步骤：

S1.将真空室（1）内表面清洁干净并进行干燥处理；

S2.准备最少一种，最多八种靶材（a，b，c，d，e，f，g，h），将所述靶材（a，b，c，d，e，f，g，h）分别安装在左侧靶台（5）和右侧靶台（6）上；

S3.将清洁干燥的镀膜工件（42）安装在工件组件（4）的旋转轴（41）的下方；

S4.启动整机系统，设置镀膜参数，启动抽气系统（8），所述抽气系统（8）对所述真空室（1）抽真空；

S5.所述真空室（1）的真空度达到设定值后，系统启动辅源（7），所述辅源（7）发射平行或发散辅源离子束（71）对准按一定速率旋转的所述镀膜工件（42），进行离子束表面原位剥离清洗，进一步去除所述镀膜工件（42）表面吸附的水汽或其它污物，提高薄膜的纯度；同时增加所述镀膜工件（42）表面温度，增加薄膜附着力；

S6.上述S5的原位剥离清洗工作结束后，系统启动右侧离子源（2）和左侧离子源（3），分别发射聚焦右侧离子束（21）和聚焦左侧离子束（31）；右侧离子束（21）轰击位于右侧靶台（6）上表面的靶材（f），使所述靶材（f）产生靶材（f）原子右侧沉积束（22）并沉积在所述旋转镀膜工件（42）表面；左侧离子束（31）轰击位于左侧靶台（5）上表面的靶材（b），使所述靶材（b）产生靶材（b）原子左侧沉积束（32）并沉积在所述旋转镀膜工件（42）表面；由于右侧沉积束（22）和左侧沉积束（32）同时溅射沉积在镀膜工件（42）表面，形成双束共溅射镀膜；

S7.膜厚测量仪（9）检测到第一层膜达到设定厚度时，系统旋转左侧靶台（5）和右侧靶台（6）90度，使靶材（c）和靶材（g）处于溅射工位；此时，所述靶材（c）和靶材（g）的靶材原子溅射沉积在所述镀膜工件（42）表面；

S8.重复步骤S7，直到完成所有材料的薄膜沉积，这样不破坏真空的情况下实现连续多层薄膜的共溅射镀膜；

S9.整机系统启动抽气系统（8）的关闭工作，直到系统完全停机冷却，取出所述镀膜工件（42），完成全部镀膜工作。

2.根据权利要求1所述的双束共溅射连续多层薄膜镀膜方法，其特征在于，所述靶材（a，b，c，d，e，f，g，h）材质可以相同，也可以不同。

3.根据权利要求1或2所述的双束共溅射连续多层薄膜镀膜方法，其特征在于，所述靶材（a，b，c，d，e，f，g，h）材质可以是单质，也可是化合物。

4.根据权利要求1所述的双束共溅射连续多层薄膜镀膜设备，其特征在于，包括：

真空室（1），一种金属壳体，本底真空不低于1×10^-5Pa；

左侧离子源（3）和右侧离子源（2），分别安装在所述真空室（1）的左右上方，是一种聚焦离子源，可产生聚焦的左侧离子束（31）和右侧离子束（21）；

工件组件（4），安装在所述真空室（1）的正上方，由电机驱动旋转轴（41），实现安装在所述旋转轴（41）下部的镀膜工件（42）行星旋转；

左侧靶台（5）和右侧靶台（6），分别安装在所述真空室（1）的左右中部位置，所述左侧离子束（31）和右侧离子束（21）正好聚焦在左侧靶台（5）和右侧靶台（6）上表面；

辅源（7），安装在所述真空室（1）的正后下方，能发射平行或发散辅源离子束（71），对准镀膜工件（42）进行原位剥离清洗；

膜厚测量仪（9），安装在镀膜工件（42）位置的侧位，对沉积在所述镀膜工件（42）上表面的薄膜进行膜厚测量；

抽气系统（8），安装在所述真空室（1）的正下方，并与所述真空室（1）连通，对真空室（1）抽真空。

5.根据权利要求4所述的双束共溅射连续多层薄膜镀膜设备，其特征在于，所述左侧靶台（5）和右侧靶台（6）是水冷靶台。

6.根据权利要求4所述的双束共溅射连续多层薄膜镀膜设备，其特征在于，所述抽气系统（8）由分子泵（81）、机械泵（82）、插板阀（83）、管路（84）组成。