[发明专利]一种磁控溅射和电子束蒸镀双腔镀膜装置及其使用方法

权利要求书

1.一种磁控溅射和电子束蒸镀双腔镀膜装置，包括磁控腔体，其特征在于：所述磁控腔体固定于设备框架上表面，所述设备框架底部安装有福马轮，所述磁控腔体通过抽真空管道连通磁控腔体插板阀，所述磁控腔体插板阀连接三通管道一端，所述三通管道通过托架固定于设备框架上表面，所述三通管道另外两端分别连接分子泵和电子束腔体插板阀，所述电子束腔体插板阀连通电子束腔体，所述分子泵管道连接机械泵，所述机械泵通过粗抽管道连接磁控腔体和电子束腔体，所述设备框架一侧设有控制柜，所述控制柜与分子泵和机械泵电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种磁控溅射和电子束蒸镀双腔镀膜装置，其特征在于：所述磁控腔体内部侧壁安装有磁控溅射靶，所述磁控腔体中部竖直设有工装柱架，所述工装柱架为圆柱形框架结构，所述工装柱架上沿圆周设有6根可转动的工装柱，所述工装柱架通过大齿轮连接行星转动机构，所述工装柱连接小齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合连接，所述工装柱架中部固定有工件安装工位，所述工件安装工位配有拨动齿轮，所述拨动齿轮水平接触拨动片，所述拨动片固定于工装柱上，所述工装柱架内部固定有加热桶，所述加热桶内部安装加热丝。

3.根据权利要求2所述的一种磁控溅射和电子束蒸镀双腔镀膜装置，其特征在于：所述电子束腔体内部安装有真空直流电极，所述真空直流电极通过铜块夹具连接蒸发舟，所述真空直流电极一侧设有六旋坩埚，所述六旋坩埚内部设有转动机构，所述六旋坩埚上侧设有坩埚挡板，前侧设有电子枪，所述坩埚挡板一端通过支撑柱固定于电子束腔体底面上，所述坩埚挡板上侧设有基片架，所述基片架正上方配有加热盘，一侧的同一水平高度安装有膜厚仪探头，所述基片架和加热盘之间设有基片挡板，所述基片挡板一端通过支撑柱固定于电子束腔体上表面，所述基片架通过转轴连接旋转机构，所述旋转机构一侧设有升降机构，所述升降机构连接基片架，所述旋转机构和升降机构安装于电子束腔体顶部，通过法兰和螺栓固定于电子束腔体上。

4.根据权利要求1所述的一种磁控溅射和电子束蒸镀双腔镀膜装置，其特征在于：所述磁控溅射和电子束蒸镀双腔镀膜装置配有气路模组、水路模组和电磁阀模组，所述气路模组通过管道和电磁阀连接磁控腔体和电子束腔体，所述水路模组通过手阀和管道连接磁控溅射和电子束蒸镀双腔镀膜装置的各个部件，所述电磁阀模组电气连接电子束腔体插板阀、磁控腔体插板阀和气路模组的电磁阀。

5.根据权利要求1或3所述的一种磁控溅射和电子束蒸镀双腔镀膜装置，其特征在于：所述电子束腔体外部设有电子束腔盖，所述电子束腔盖与电子束腔体一侧铰接，另一侧可通过密封锁锁紧。

6.一种磁控溅射和电子束蒸镀双腔镀膜装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、进行镀膜时，需将两个真空镀膜腔体抽成真空，把控制柜通电，然后打开水路模组的设备进水管路让冷却水流通，打开电脑上的控制软件，进入软件后，需要选择镀膜方式：磁控溅射还是电子束蒸镀，界面会根据选择的镀膜方式来显示控制界面；

（2）、点击机械泵控件和粗抽管道的电磁阀，机械泵开始工作，开始对腔体进行粗抽，观察真空度变化;当腔体真空度低于5Pa后，关闭粗抽管道的电磁阀，点击前级电磁阀，这时机械泵对分子泵前级管道进行抽真空，当前级真空度低于5Pa后，点击分子泵的控件，分子泵开始旋转，观察分子泵当前转速（逐渐提速），当转速达到630Hz（37800RPM）时，表示分子泵完全开启；

（3）、手动打开对应腔体的磁控腔体插板阀或电子束腔体插板阀，此时抽真空步骤全部结束，只需等待腔体真空度达到工艺要求就可以进行镀膜；

（4）、使用磁控腔体进行磁控溅射镀膜时，先使用加热桶内的加热丝对工装柱架的中间的加热桶进行加热，并通过热辐射，加热工件;行星转动结构中间连接一个大齿轮，大齿轮带动周边6个小齿轮进行转动，小齿轮和大齿轮咬合在一起，大齿轮转动后，小齿轮跟随转动，小齿轮和六根工装柱通过法兰连接在一起，从而工装柱架的六根工装柱也可实现自转功能;每根工装柱上安装有工件安装工位，工件安装工位下方独立配有拨动齿轮，和拨动齿轮水平位置有个拨动片;通过拨动片，六根工装柱在自转时，拨动片会触碰到拨动齿轮，通过接触达到拨动拨动齿轮的效果，这样工装柱每旋转一圈，工装柱上的所有工件也同时转动同样的角度，因而实现工件360度镀膜；

（5）、使用电子束腔体进行电子束蒸镀镀膜时，一种方式为启动控制柜给电子束腔体内部的真空直流电极通入直流电，并通过铜块夹具使蒸发舟通电，蒸发舟上流过的电流越高，蒸发舟温度越高，通过高温进行蒸镀；另外一种方式为启动控制柜给电子枪通电，通过电子枪对一侧的六旋坩埚进行加热，通过六旋坩埚内部的转动机构，以固定角度旋转，通过控制柜的软件选择对应的坩埚进行蒸镀;将需要蒸镀的靶材放置于选择的坩埚内部加热，并通过电子枪加速电子束瞄准并轰击靶材，使坩埚内部的靶材蒸发，并通过调整电子枪加速电子束进行预加热靶材，当调整电子枪加速电子束的大小满足镀膜速率时，打开挡板进行蒸镀镀膜，进而使靶材蒸发后沉积在基片架上放置的基片上，基片架带动基片通过旋转机构和升降机构旋转或是降低，从而改变基片的高度和角度，实现不同材料及材料表面进行全部蒸镀，当蒸镀镀膜厚度达到要求时，停止电子枪，取出基片。