[发明专利]一种多靶材真空镀膜装置及镀膜方法

权利要求书

1.一种多靶材真空蒸镀装置，其特征在于：包括调节机构、微动平台、衬底座、掩膜机构、靶材换位机构和激光头，其中，

所述微动平台为XY两自由度的纳米平台；

所述调节机构与微动平台连接，用以在X、Y和Z方向上调节微动平台的位置；

所述衬底座活动安装于微动平台上，衬底座的下端留有安装衬底的槽体；

所述掩膜机构安装于衬底座的下端，包括掩膜版和掩膜片，掩膜版和掩膜片上均留有掩膜孔，掩膜片固定于掩膜版上，使得掩膜片上的掩膜孔、掩膜版的掩膜孔和所述槽体在竖直方向上的投影重叠；

靶材换位机构安装于掩膜机构的下端，包括支架和可旋转工位，可旋转工位安装于支架上，可旋转工位上设置有多个靶材槽，多个靶材槽环绕可旋转工位的旋转轴设置；

激光头安装于靶材换位机构的下端，产生激光，冲击靶材槽中的靶材，产生靶材束气流。

2.根据权利要求1所述的多靶材真空蒸镀装置，其特征在于：所述调节机构包括X/Y向调节机构和Z向调节机构，X/Y向调节机构与微动平台的侧面固定连接，Z向调节机构与衬底座的上表面固定连接。

3.根据权利要求1所述的多靶材真空蒸镀装置，其特征在于：所述多个靶材槽与可旋转工位的旋转轴之间的距离相等。

4.根据权利要求1所述的多靶材真空蒸镀装置，其特征在于：所述衬底座上标有位置参考点。

5.根据权利要求1所述的多靶材真空蒸镀装置，其特征在于：所述激光头为脉冲激光头。

6.根据权利要求1所述的多靶材真空蒸镀装置，其特征在于：还包括检测机构，检测机构包括XY向的CCD相机和Z向的CCD相机，检测机构设置于衬底座与掩膜机构的中间空间的侧面。

7.根据权利要求6所述的多靶材真空蒸镀装置，其特征在于：所述XY向的CCD相机和Z向的CCD相机之间相互固定。

8.根据权利要求7所述的多靶材真空蒸镀装置，其特征在于：还包括控制器，控制器分别与调节机构、微动平台和检测机构连接。

9.根据权利要求1所述的多靶材真空蒸镀装置，其特征在于：还包括真空腔室，调节机构、微动平台、衬底座、掩膜机构、靶材换位机构、激光头和检测机构均设置于真空腔室中。

10.一种多靶材真空镀膜方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)根据加工要求，将相应种类的靶材装于靶材槽中，将衬底安装于衬底座下端的槽体中，将掩膜片安装于掩膜版上；

2)选择需要真空蒸镀加工的靶材，靶材换位机构动作，将对应的靶材槽旋转至加工工位；

3)检测机构检测得到衬底座相对于掩膜片上的掩膜孔的初始位置，调整机构调节衬底座的位置，完成衬底座的初始工作位置调整；

4)将蒸发腔室抽真空；激光头发出脉冲激光，冲击靶材槽中的靶材，产生靶材束气流，靶材束气流沿掩膜版及掩膜片中的掩膜孔上升沉积至衬底上；

5)微动平台动作，从而带动衬底产生沿特定轨迹的平面运动，使靶材沉积形成特定图样，制备得到单层图样。

优选的，制备多层结构时，按照上述步骤完成单层制备，靶材换位机构动作，完成靶材更换，再进行步骤4)和步骤5)完成多层图样的制备。

优选的，制备纳米阵列结构时，完成一个阵列单元的制备后，靶材换位机构动作，旋转至空靶槽，此时没有靶材束沉积，微动平台动作至下一阵列单元位置，靶材换位机构动作，旋转至工作靶槽，即可制备下一阵列单元，进而完成整个阵列结构制备。