[发明专利]双束共溅射连续多层薄膜镀膜方法及镀膜设备

摘要

本发明公开一种双束共溅射连续多层薄膜镀膜方法和镀膜设备，所述连续多层薄膜镀膜方法包括：准备靶材；安装工件；设置参数，启动抽气系统；启动辅源，对工件进行离子束表面原位剥离清洗；启动左右二个离子源轰击靶材，使靶材原子沉积在工件表面；旋转靶台，进行第二种薄膜沉积，如此反复。本发明的镀膜设备，包括：真空室；左右侧离子源；工件组件；左右侧靶台；辅源等组成。由于采用二个溅射主源、二个靶台、一个辅源，可一直性安装最多八种靶材，实现不破坏真空的情况下连续溅射制备多层薄膜。同时由于有辅源的存在，可在薄膜制备前对镀膜工件进行原位剥离清洗，使得膜质吸附能力强、均匀性好、致密、内应力小，薄膜质量大大提高。

主权项

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。