[实用新型]离子溅射镀膜机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种离子溅射镀膜机，它属于一种离子溅射真空镀膜设备。

背景技术

离子溅射镀膜机是气体分子在离子源中，高压电离后形成正离子和电子，正离子在电场作用下加速，以高的动能轰击靶材，使得靶材原子能量增加并脱离表面形成溅射层，沉淀在玻璃基板上形成光学薄膜。

在离子溅射沉积光学薄膜的过程中,影响薄膜沉积速率的因素主要有离子源的束流、束压、真空度和温度；但是靶材、基板和夹具的各种物理状态,也是影响薄膜沉积速率的一个不容忽视的因素。

目前离子溅射镀膜机结构形式中，①靶材通常只能晃动,不能在离子束轰击的方向上做往复运动，所以溅射形成的有效镀膜区域有限；②镀膜夹具不能相对靶材上下移动，不便于调整膜厚均匀性和薄膜应力；③膜厚均匀性只能靠固定的膜厚修正板,不能根据膜厚分布的变化馈控制调整膜厚修正板。因此，现有的离子溅射镀膜机存在着有效镀膜面积小、膜厚均匀性不容易控制和镀膜表面质量差的缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有的离子溅射镀膜机存在的有效镀膜面积小、膜厚均匀性不容易控制和镀膜表面质量差的技术问题，提供一种镀膜面积大、膜厚均匀性易控制和镀膜表面质量高的离子溅射镀膜机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

离子溅射镀膜机，它包括真空室、大阀、离子源、多光束光学膜厚仪的观察窗、高真空泵、加热器和离子中和器，其中：它还包括移动镀膜靶和旋转基板支架，移动镀膜靶设在真空室内的底部且位于旋转基板支架中的镀膜夹具的下方，移动镀膜靶能在真空室内作直线运动，旋转基板支架设在真空室内的上方且能上下移动，多光束光学膜厚仪的观察窗设在真空室的外壁上并位于旋转基板支架的旋转半径上。

所述移动镀膜靶由直线运动机构、靶材支架和靶材组成，靶材的两侧通过转轴设在靶材支架的上端且使靶材能够任意旋转以便任意调整靶材表面与镀膜夹具的镀膜面的角度，靶材支架的下端设在直线运动机构上以使靶材在真空室内作直线运动。

所述旋转基板支架由磁流体转轴、波纹管、法兰和镀膜夹具组成，磁流体转轴的下端通过法兰与镀膜夹具的上端面连接，磁流体转轴的上部通过法兰与波纹管的上端连接，波纹管的下端与真空室顶面连接以使镀膜夹具能在真空室内作上下移动。

所述直线运动机构由齿条、齿轮和磁流体旋转密封组成，齿条设在靶材支架的底部，齿轮设在磁流体旋转密封的上端且与齿条相啮合，磁流体旋转密封设在真空室的底面上。

本实用新型直线运动机构的另一技术方案是：所述直线运动机构还能由丝杠、丝母、轴承和磁流体旋转密封组成，丝母设在靶材支架的底部，丝杠设在丝母中并通过轴承装在真空室的底面上，丝杠一端与磁流体旋转密封联接，磁流体旋转密封设在真空室上。

本实用新型直线运动机构的又一技术方案是：所述直线运动机构还能是直线电机，直线电机的初级设在靶材支架的底部，直线电机的次级设在真空室的底面上。

由于本实用新型采用了上述技术方案，使靶材相对离子束轰击方向调整位置，溅射区域变大，增加了有效镀膜面积；镀膜夹具根据膜厚均匀性实验，调整其相对靶材的不同位置，使薄膜厚均匀、应力减小，膜厚均匀性易控制；采用多光束光学膜厚仪的观察窗，利用多光束膜厚监控仪实时监控薄膜厚度分布，提高了镀膜表面质量。解决了现有的离子溅射镀膜机存在的有效镀膜面积小、膜厚均匀性不容易控制和镀膜表面质量差的技术问题。因此，与背景技术相比，本实用新型的有益效果是：

①靶材支架的向基板边缘的方向移动，能够增加镀膜面积；而向基板的旋转方向移动,则可减小镀膜面积提高镀膜速率；

②通过将控制镀膜靶材在不同位置的移动速度,可以有效地改善镀膜均匀性,因而不必使用膜厚修正板.这可以减少薄膜表面的从膜厚修正板上溅出的颗粒；

③镀膜夹具上下移动，能找到最佳的镀膜位置，进一步提高膜厚均匀性,减少薄膜应力；

④多光束监控的实现，保证了镀膜产品的质量和成品率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型移动镀膜靶的第一个实施例的结构示意图；

图3是本实用新型移动镀膜靶的第二个实施例的结构示意图；

图4是本实用新型移动镀膜靶的第三个实施例的结构示意图；

图5是本实用新型旋转基板支架的结构示意图；

图6是本实用新型多光束光学膜厚仪观察窗的位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。