CN104060234A - 一种溅镀装置及溅镀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种溅镀装置及溅镀方法。所述一种溅镀装置，其包括：溅射源，溅射源包括激发单元及溅射靶，激发单元用于形成第一撞击粒子来撞击溅射靶以形成镀膜粒子，镀膜粒子用于在待镀膜基板上形成镀膜层；以及离子源，其朝向待镀膜基板设置以用于形成第二撞击粒子来在镀膜粒子在待镀膜基板上形成镀膜层的过程中对镀膜粒子进行撞击以使镀膜粒子分布均匀化。本发明具有提高了镀膜粒子在待镀膜基板沉积成膜的均匀性、提高的膜层的致密性及均匀性，以及不需要额外的能量来使待镀膜基板表面的膜层保持活化状态，就可以得到结构均匀、致密的膜层结构，从而在保证了膜层均匀、致密的同时，还能够大大降低镀膜的能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种溅镀装置及溅镀方法。
背景技术
溅射镀膜工艺是利用气体放电产生的正离子在电场作用下高速轰击阴极靶，使靶材中的原子(或分子)逸出形成镀膜粒子，镀膜粒子沉积到待镀工件表面就会在待镀工件表面形成镀膜。
在现有的溅镀工艺中，气体放电所产生的正离子的数量以及区域具有一定的不确定性，导致正离子在对靶材进行轰击时，靶材受到轰击的区域以及受到轰击的程度也具有一定的不确定性，因而导致自靶材溅射出来的镀膜粒子分布并不均匀，这样就会导致形成在待镀工件表面的镀膜层出现膜层不均匀以及膜层结构不致密的缺陷。
因此，如何对溅镀工艺进行改进以提高膜层的均匀性及膜层致密性成为了业界亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此，提供一种能够解决上述问题的溅镀装置及溅镀方法实为必要。
一种溅镀装置，其包括：溅射源，所述溅射源包括激发单元及溅射靶，所述激发单元用于形成第一撞击粒子来撞击所述溅射靶以形成镀膜粒子，所述镀膜粒子用于在待镀膜基板上形成镀膜层；以及离子源，其朝向所述待镀膜基板设置以用于形成第二撞击粒子来在所述镀膜粒子在所述待镀膜基板上形成镀膜层的过程中对所述镀膜粒子进行撞击以使所述镀膜粒子分布均匀化。
优选的，所述溅射源包括两个溅射靶，所述两个溅射靶构成对靶结构，所述离子源位于所述两个溅射靶之间。
优选的，所述离子源所形成的第二撞击粒子是在所述镀膜粒子到达所述待镀膜基板之前对所述镀膜粒子进行撞击以使所述镀膜粒子分布均匀化。
优选的，自所述溅射源发出的所述镀膜粒子的飞行轨迹与自所述离子源发出的第二撞击粒子的飞行轨迹具有交汇区，所述待镀膜基板位于所述交汇区。
优选的，所述溅射源为磁控溅射源。
一种溅镀方法，其包括如下步骤：提供溅射源，利用所述溅射源向待镀膜基板发射镀膜粒子以在所述待镀膜基板上形成镀膜层；以及提供离子源，利用所述离子源形成第二撞击粒子来在所述镀膜粒子在所述待镀膜基板上形成镀膜层的过程中对所述镀膜粒子进行撞击以使所述镀膜粒子分布均匀化。
优选的，所述溅射源包括两个溅射靶，所述两个溅射靶构成对靶结构，所述离子源位于所述两个溅射靶之间。
优选的，所述离子源所形成的第二撞击粒子是在所述镀膜粒子到达所述待镀膜基板之前对所述镀膜粒子进行撞击以使所述镀膜粒子分布均匀化。
优选的，自所述溅射源发出的所述镀膜粒子的飞行轨迹与自所述离子源发出的第二撞击粒子的飞行轨迹具有交汇区，所述待镀膜基板位于所述交汇区。
优选的，所述溅射源为磁控溅射源。
根据上述的技术方案，本发明一种溅镀方法及装置，在溅射源所发出的镀膜粒子在待镀膜基板表面形成镀膜层的过程中，所述离子源发出的所述第二撞击粒子会与所述溅射源发出的镀膜粒子发生撞击，从而产生如下有益效果：第一，由于所述离子源朝向待镀膜基板设置，因此，在溅射源所发出的镀膜粒子飞向待镀膜基板的过程中，所述离子源所发出的第二撞击粒子会在所述镀膜粒子到达待镀膜基板之前与所述镀膜粒子发生撞击，这样，在所述离子源所发出的第二撞击粒子的撞击下，飞向待镀膜基板的镀膜粒子动能得到大大增强和粒子迁移能量得到增强，以及其分布将会发生变化而趋于均匀化，从而提高了镀膜粒子在待镀膜基板沉积成膜的均匀性、膜层致密性以及与待镀膜基板间的结合力；第二，镀膜粒子在到达待镀膜基板后，镀膜粒子会在待镀膜基板表面堆积形成镀膜层，此时，所述离子源所发出的第二撞击粒子同样会对沉积在待镀膜基板表面的镀膜粒子进行撞击，增强镀膜粒子的迁移能量，这样，原本堆积松散的镀膜粒子在所述第二撞击粒子的撞击下大大消除孔洞等缺陷而变得致密，从而大大提高的膜层的致密性及均匀性；第三，所述离子源所发出的第二撞击粒子是在镀膜粒子成膜过程中对镀膜粒子进行撞击的，由于在镀膜粒子成膜过程中，各镀膜粒子之间的结合还处于活化状态，形成的膜结构并不稳定，因此，本发明实施方式在此时机来利用所述离子源所发出的第二撞击粒子对镀膜粒子进行撞击，其不需要额外的能量来使待镀膜基板表面的膜层保持活化状态，就可以得到结构均匀、致密的膜层结构，从而在保证了膜层均匀、致密的同时，还能够大大降低镀膜的能耗。
附图说明
图1是本发明实施方式所提供的溅镀装置的结构示意图。
图2是本发明实施方式所提供的溅镀方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参见图1，本发明实施方式所提供的溅镀装置100，其包括真空腔室10、溅射源20以及离子源30，其中，所述真空腔室10用于提供溅镀环境，所述溅射源20以及离子源30位于所述真空腔室10内。
所述溅射源20包括激发单元(在图中未标注)以及溅射靶22，所述激发单元用于形成第一撞击粒子来撞击所述溅射靶22以形成镀膜粒子221，所述镀膜粒子221用于在待镀膜基板200上形成镀膜层。
优选的，在本实施方式中，所述溅射源20为磁控溅射源。
在本实施方式中，所述溅射源20形成所述镀膜粒子221的大致过程为：所述激发单元在所述溅射靶22周边加设一个正交磁场和电场，在所述真空腔室10中充入所需要的惰性气体(通常为Ar气)，在电场的作用下，Ar气电离成正离子和电子，所述溅射靶22上加有一定的负高压，电离后的Ar气正离子飞向所述溅射靶22，并在洛仑兹力的作用下高速轰击所述溅射靶22靶面，从而溅射出镀膜粒子221，溅射出的所述镀膜粒子221以较高的动能脱离靶面飞向所述待镀膜基板200淀积成膜。
需要说明的是，在本实施方式中，所述溅射源20形成所述镀膜粒子221以对待镀膜基板200进行溅镀的过程属于现有技术，因此在此仅描述上述大致过程以助于本领域技术人员理解本案，而具体技术细节不再赘述。
优选的，在本实施方式中，所述溅射源20包括两个溅射靶22，所述两个溅射靶22构成对靶结构。
具体地，在本实施方式中，所述两个溅射靶22是互为阴阳且相隔距离1000mm～3000mm的两金属圆柱靶或导电性好的圆柱靶。
所述离子源30朝向所述待镀膜基板200设置以用于形成第二撞击粒子31，所述第二撞击粒子31用于在所述镀膜粒子221在所述待镀膜基板200上形成镀膜层的过程中对所述镀膜粒子221进行撞击以使所述镀膜粒子221分布均匀化、致密化及与待镀膜基板200间结合力。
在本实施例中，所述待镀膜基板200可以是镁合金、铝合金及不锈钢。
在本实施方式中，所述离子源30为阳极线性离子源，其位于所述两个溅射靶22之间并朝向所述待镀膜基板200设置。
进一步地，所述离子源30置于所述两个溅射靶22中心点连线远离所述待镀膜基板200的一侧，且与所述两个溅射靶22三者连线呈三角形。在本实施例中，在所述离子源30外侧产生的所述第二撞击粒子31辅助增强所述两个溅射靶22周围气体的离化以提高到达待镀膜基板200的离子/原子比，同时，也会撞击所述溅射靶22以形成所述镀膜粒子221，以提高产生所述镀膜粒子221的密度。
需要说明的是，所述第二撞击粒子31在所述镀膜粒子221在所述待镀膜基板200上形成镀膜层的过程中对所述镀膜粒子221进行撞击的时机具体包括：(1)所述第二撞击粒子31在所述镀膜粒子221到达所述待镀膜基板200之前对所述镀膜粒子221进行撞击；(2)所述第二撞击粒子31在所述镀膜粒子221到达所述待镀膜基板200时对所述镀膜粒子221进行撞击；(3)所述第二撞击粒子31在所述镀膜粒子221到达所述待镀膜基板200后对所述镀膜粒子221进行撞击。
优选的，使所述离子源30与所述溅射源20同时运行，以使所述离子源30所形成的第二撞击粒子31能够在所述镀膜粒子221到达所述待镀膜基板200之前对所述镀膜粒子221进行撞击以使所述镀膜粒子221分布均匀化。
优选的，可通过控制所述离子源30与溅射源20相对所述待镀膜基板200的朝向，使自所述溅射源20发出的所述镀膜粒子221的飞行轨迹与自所述离子源30发出的第二撞击粒子31的飞行轨迹形成交汇区，从而使所述第二撞击粒子31与所述镀膜粒子221在所述交汇区发生碰撞，以实现对所述镀膜粒子221分布的均匀化。
需要说明的是，在本实施方式中，所谓的“使所述镀膜粒子221分布均匀化”主要是指通过撞击时所述镀膜粒子221的分布趋于均匀化，也就是说，所谓的“分布均匀化”只是一个相对概念，并不是绝对的均匀化分布。
优选的，将所述待镀膜基板200设置于所述第二撞击粒子31与所述镀膜粒子221所形成的交汇区内，以进一步提高所述第二撞击粒子31的撞击效果。
当然，为了增加溅镀效果，可以在溅镀之前对所述待镀膜基板200和所述溅射靶22进行清洗，具体清洗步骤可以是：
在将所述待镀膜基板200置于所述真空腔室10之前，需要先将所述待镀膜基板200进行清洗，以保证所述待镀膜基板200的清洁，具体清洗所述待镀膜基板200的方式为：将所述待镀膜基板200经酸性溶液、碱性溶液和去离子水清洗并烘干。
清洗并烘干后的所述待镀膜基板200放入所述真空腔室10内，具体置于交汇区内。
在所述待镀膜基板200置于交汇区内后，关闭所述真空腔室10，利用真空泵组对所述真空腔室10抽真空至预设值，本实施例中，预设值为0.05～5×10-5Torr。
本实施例中，可以不用对所述待镀膜基板200进行加热。
所述真空腔室10内还设有可移动的挡板(在图中未标注)，用于遮盖所述待镀膜基板200。
在所述真空腔室10的真空度达到预设值后，将所述挡板置于所述待镀膜基板200的下方，遮盖所述待镀膜基板200，开启所述溅射源20进行自身清洗，所述激发单元形成第一撞击粒子来撞击所述溅射靶22进行清洗，所述溅射源20的工作功率为1～3kw，其工作时的惰性气体流量为30～70sccm，所述溅射靶22辉光颜色呈所述溅射靶22材质的辉光颜色则完成所述溅射源20的自身清洗。清洗过程所需要的时间为2～5分钟，在所述溅射源20清洗完成后，关闭所述溅射源20，移开所述挡板，进入所述待镀膜基板200的清洗工序，开启所述离子源30，其工作功率为3～10kw，其工作时的惰性气体流量为30～70sccm。本实施例中，惰性气体为氩气，在10～15分钟后，完成所述待镀膜基板200清洗。在完成所述待镀膜基板200清洗后，关闭所述离子源30，进入对所述待镀膜基板200进行镀膜工序。
在对所述待镀膜基板200进行镀膜时，工作环境的要求为：所述真空腔室10内的真空度为0.7～1Toor，所述离子源30的工作功率为1～10kw，其工作时氩气流量为10～500sccm，所述溅射源20工作的恒定功率为3～20kw，其工作时氩气流量为60～200sccm及氧气流量为10～500sccm。
同步开启所述溅射源20和所述离子源30，使所述溅射源20和所述离子源30同时工作，所述溅射源20产生的所述镀膜粒子221在所述待镀膜基板200表面沉积，在沉积形成膜层的同时所述离子源30产生的所述第二撞击粒子31轰击该膜层，沉积时间为20～30分钟，形成金属氧化物，所述溅射靶22的材质不同得到的金属氧化物也不同，如(AlSi1-x)2O3(x＝0-1)、(CrAl1-x)2O3(x＝0-1)、(TiAl1-x)O2(x＝0-1))，从而获得厚度为100nm～2μm的氧化物陶瓷薄膜。
整个镀膜所需的时间为30～120分钟，采用本发明的溅镀装置可成功在所述待镀膜基板200上获得金属氧化物陶瓷薄膜，该金属氧化物陶瓷薄膜连续地、均匀地形成于所述待镀膜基板200表面，薄膜厚度小于3um，硬度高于1200HV，且与所述待镀膜基板200键合力大于500kg/cm2。该薄膜外面不需要喷涂防指纹透明漆即可具备良好的易清洁功能。
采用本发明的溅镀装置还可在所述待镀膜基板200上制备非晶态金属薄膜，与在所述待镀膜基板200上制备金属氧化物陶瓷薄膜的工艺不同的是，在所述待镀膜基板200上制备金属氧化物陶瓷薄膜的工艺中移除氧气，也就是氧气流量为0sccm，所制备的非晶态金属薄膜厚度小于1um，硬度大于1000HV，与所述待镀膜基板200键合力大于500kg/cm2。该薄膜外面不需要喷涂防指纹透明漆即可具备良好的易清洁功能。
与现有技术相比，本发明实施方式所提供的上述溅镀装置，其在溅射源20之外增设离子源30，利用所述离子源30形成朝向待镀膜基板200飞行的第二撞击粒子31，以此，在溅射源20所发出的镀膜粒子221在待镀膜基板200表面形成镀膜层的过程中，所述离子源30发出的所述第二撞击粒子31会与所述溅射源20发出的镀膜粒子221发生撞击，从而产生如下有益效果：第一，由于所述离子源30朝向待镀膜基板200设置，因此，在溅射源20所发出的镀膜粒子221飞向待镀膜基板200的过程中，所述离子源30所发出的第二撞击粒子31会在所述镀膜粒子221到达待镀膜基板200之前与所述镀膜粒子221发生撞击，这样，在所述离子源30所发出的第二撞击粒子31的撞击下，飞向待镀膜基板200的镀膜粒子221动能得到大大增强和粒子迁移能量得到增强，以及其分布将会发生变化而趋于均匀化，从而提高了镀膜粒子221在待镀膜基板200沉积成膜的均匀性、膜层致密性以及与待镀膜基板200间的结合力；第二，镀膜粒子221在到达待镀膜基板200后，镀膜粒子221会在待镀膜基板200表面堆积形成镀膜层，此时，所述离子源30所发出的第二撞击粒子31同样会对沉积在待镀膜基板200表面的镀膜粒子221进行撞击，增强镀膜粒子221的迁移能量，这样，原本堆积松散的镀膜粒子221在所述第二撞击粒子31的撞击下大大消除孔洞等缺陷而变得致密，从而大大提高的膜层的致密性及均匀性；第三，所述离子源30所发出的第二撞击粒子31是在镀膜粒子221成膜过程中对镀膜粒子221进行撞击的，由于在镀膜粒子221成膜过程中，各镀膜粒子221之间的结合还处于活化状态，形成的膜结构并不稳定，因此，本发明实施方式在此时机来利用所述离子源30所发出的第二撞击粒子31对镀膜粒子221进行撞击，其不需要额外的能量来使待镀膜基板200表面的膜层保持活化状态，就可以得到结构均匀、致密的膜层结构，从而在保证了膜层均匀、致密的同时，还能够大大降低镀膜的能耗。
参照图2、结合图1所示，根据上述的一种溅镀装置，本发明实施例还提供一种溅镀方法，包括以下步骤：
步骤S101、提供溅射源20，利用所述溅射源20向待镀膜基板200发射镀膜粒子221以在所述待镀膜基板200上形成镀膜层。
所述溅镀方法包括真空腔室10、溅射源20以及离子源30，其中，所述真空腔室10用于提供溅镀环境，所述溅射源20以及离子源30位于所述真空腔室10内。
所述溅射源20包括激发单元以及溅射靶22，所述激发单元用于形成第一撞击粒子来撞击所述溅射靶22以形成镀膜粒子221，所述镀膜粒子221用于在待镀膜基板200上形成镀膜层。
优选的，在本实施方式中，所述溅射源20为磁控溅射源。
在本实施方式中，所述溅射源20形成所述镀膜粒子221的大致过程为：所述激发单元在所述溅射靶22周边加设一个正交磁场和电场，在所述真空腔室10中充入所需要的惰性气体(通常为Ar气)，在电场的作用下，Ar气电离成正离子和电子，所述溅射靶22上加有一定的负高压，电离后的Ar气正离子飞向所述溅射靶22，并在洛仑兹力的作用下高速轰击所述溅射靶22靶面，从而溅射出镀膜粒子221，溅射出的所述镀膜粒子221以较高的动能脱离靶面飞向所述待镀膜基板200淀积成膜。
需要说明的是，在本实施方式中，所述溅射源20形成所述镀膜粒子221以对待镀膜基板200进行溅镀的过程属于现有技术，因此在此仅描述上述大致过程以助于本领域技术人员理解本案，而具体技术细节不再赘述。
优选的，在本实施方式中，所述溅射源20包括两个溅射靶22，所述两个溅射靶22构成对靶结构。
具体地，在本实施方式中，所述两个溅射靶22是互为阴阳且相隔距离1000mm～3000mm的两金属圆柱靶或导电性好的圆柱靶。
步骤S102、提供离子源30，利用所述离子源30形成第二撞击粒子31来在所述镀膜粒子221在所述待镀膜基板200上形成镀膜层的过程中对所述镀膜粒子221进行撞击以使所述镀膜粒子221分布均匀化、致密化及与待镀膜基板200间结合力。
在本实施例中，所述待镀膜基板200可以是镁合金、铝合金及不锈钢。
所述离子源30朝向所述待镀膜基板200设置以用于形成第二撞击粒子31。
在本实施方式中，所述离子源30为阳极线性离子源，其位于所述两个溅射靶22之间并朝向所述待镀膜基板200设置。
进一步地，所述离子源30置于所述两个溅射靶22中心点连线远离所述待镀膜基板200的一侧，且与所述两个溅射靶22三者连线呈三角形。在本实施例中，在所述离子源30外侧的产生的所述第二撞击粒子31辅助增强所述两个溅射靶22周围气体的离化以提高到达待镀膜基板200的离子/原子比，同时，也会撞击所述溅射靶22以形成所述镀膜粒子221，以提高产生所述镀膜粒子221的密度。
需要说明的是，所述第二撞击粒子31在所述镀膜粒子221在所述待镀膜基板200上形成镀膜层的过程中对所述镀膜粒子221进行撞击的时机具体包括：(1)所述第二撞击粒子31在所述镀膜粒子221到达所述待镀膜基板200之前对所述镀膜粒子221进行撞击；(2)所述第二撞击粒子31在所述镀膜粒子221到达所述待镀膜基板200时对所述镀膜粒子221进行撞击；(3)所述第二撞击粒子31在所述镀膜粒子221到达所述待镀膜基板200后对所述镀膜粒子221进行撞击。
优选的，使所述离子源30与所述溅射源20同时运行，以使所述离子源30所形成的第二撞击粒子31能够在所述镀膜粒子221到达所述待镀膜基板200之前对所述镀膜粒子221进行撞击以使所述镀膜粒子221分布均匀化。
优选的，可通过控制所述离子源30与溅射源20相对所述待镀膜基板200的朝向，使自所述溅射源20发出的所述镀膜粒子221的飞行轨迹与自所述离子源30发出的第二撞击粒子31的飞行轨迹形成交汇区，从而使所述第二撞击粒子31与所述镀膜粒子221在所述交汇区发生碰撞，以实现对所述镀膜粒子221分布的均匀化。
需要说明的是，在本实施方式中，所谓的“使所述镀膜粒子221分布均匀化”主要是指通过撞击时所述镀膜粒子221的分布趋于均匀化，也就是说，所谓的“分布均匀化”只是一个相对概念，并不是绝对的均匀化分布。
优选的，将所述待镀膜基板200设置于所述第二撞击粒子31与所述镀膜粒子221所形成的交汇区内，以进一步提高所述第二撞击粒子31的撞击效果。
当然，为了增加溅镀效果，可以在溅镀之前对所述待镀膜基板200和所述溅射靶22进行清洗，具体清洗步骤可以是：
在将所述待镀膜基板200置于所述真空腔室10之前，将所述待镀膜基板200进行清洗，以保证所述待镀膜基板200的清洁，具体清洗所述待镀膜基板200的方式为：将所述待镀膜基板200经酸性溶液、碱性溶液和去离子水清洗并烘干。
清洗并烘干后的所述待镀膜基板200放入所述真空腔室10内，具体置于交汇区内。
在所述待镀膜基板200置于交汇区内后，关闭所述真空腔室10，利用真空泵组对所述真空腔室10抽真空至预设值，本实施例中，预设值为0.05～5×10-5Torr。
本实施例中，可以不用对所述待镀膜基板200进行加热。
所述真空腔室10内还设有可移动的挡板(在图中未标注)，用于遮盖所述待镀膜基板200。
在所述真空腔室10的真空度达到预设值后，将所述挡板置于所述待镀膜基板200的下方，遮盖所述待镀膜基板200，开启所述溅射源20进行自身清洗，所述激发单元形成第一撞击粒子来撞击所述溅射靶22进行清洗，所述溅射源20的工作功率为1～3kw，其工作时的惰性气体流量为30～70sccm，所述溅射靶22辉光颜色呈所述溅射靶22材质的辉光颜色则完成所述溅射源20的自身清洗。清洗过程所需要的时间为2～5分钟，在所述溅射源20清洗完成后，关闭所述溅射源20，移开所述挡板，进入所述待镀膜基板200的清洗工序，开启所述离子源30，其工作功率为3～10kw，其工作时的惰性气体流量为30～70sccm。本实施例中，惰性气体为氩气，在10～15分钟后，完成所述待镀膜基板200清洗。在完成所述待镀膜基板200清洗后，关闭所述离子源30，进入对所述待镀膜基板200进行镀膜工序。
在对所述待镀膜基板200进行镀膜时，工作环境的要求为：所述真空腔室10内的真空度为0.7～1Toor，所述离子源30的工作功率为1～10kw，其工作时氩气流量为10～500sccm，所述溅射源20工作的恒定功率为3～20kw，其工作时氩气流量为60～200sccm及氧气流量为10～500sccm。
同步开启所述溅射源20和所述离子源30，使所述溅射源20和所述离子源30同时工作，所述溅射源20产生的所述镀膜粒子221在所述待镀膜基板200表面沉积，在沉积形成膜层的同时所述离子源30产生的所述第二撞击粒子31轰击该膜层，沉积时间为20～30分钟，形成金属氧化物，所述溅射靶22的材质不同得到的金属氧化物也不同，如(AlSi1-x)2O3(x＝0-1)、(CrAl1-x)2O3(x＝0-1)、(TiAl1-x)O2(x＝0-1))，从而获得厚度为100nm～2μm的氧化物陶瓷薄膜。
整个镀膜所需的时间为30～120分钟，采用本发明的溅镀方法可成功在所述待镀膜基板200上获得金属氧化物陶瓷薄膜，该金属氧化物陶瓷薄膜连续地、均匀地形成于所述待镀膜基板200表面，薄膜厚度小于3um，硬度高于1200HV，且与所述待镀膜基板200键合力大于500kg/cm2。该薄膜外面不需要喷涂防指纹透明漆即可具备良好的易清洁功能。
采用本发明的溅镀方法还可在所述待镀膜基板200上制备非晶态金属薄膜，与在所述待镀膜基板200上制备金属氧化物陶瓷薄膜的工艺不同的是，在所述待镀膜基板200上制备金属氧化物陶瓷薄膜的工艺中移除氧气，也就是氧气流量为0sccm，所制备的非晶态金属薄膜厚度小于1um，硬度大于1000HV，与所述待镀膜基板200键合力大于500kg/cm2。该薄膜外面不需要喷涂防指纹透明漆即可具备良好的易清洁功能。
与现有技术相比，本发明实施方式所提供的上述溅镀方法，其在溅射源20之外增设离子源30，利用所述离子源30形成朝向待镀膜基板200飞行的第二撞击粒子31，以此，在溅射源20所发出的镀膜粒子221在待镀膜基板200表面形成镀膜层的过程中，所述离子源30发出的所述第二撞击粒子31会与所述溅射源20发出的镀膜粒子221发生撞击，从而产生如下有益效果：第一，由于所述离子源30朝向待镀膜基板200设置，因此，在溅射源20所发出的镀膜粒子221飞向待镀膜基板200的过程中，所述离子源30所发出的第二撞击粒子31会在所述镀膜粒子221到达待镀膜基板200之前与所述镀膜粒子221发生撞击，这样，在所述离子源30所发出的第二撞击粒子31的撞击下，飞向待镀膜基板200的镀膜粒子221动能得到大大增强和粒子迁移能量得到增强，以及其分布将会发生变化而趋于均匀化，从而提高了镀膜粒子221在待镀膜基板200沉积成膜的均匀性、膜层致密性以及与待镀膜基板200间的结合力；第二，镀膜粒子221在到达待镀膜基板200后，镀膜粒子221会在待镀膜基板200表面堆积形成镀膜层，此时，所述离子源30所发出的第二撞击粒子31同样会对沉积在待镀膜基板200表面的镀膜粒子221进行撞击，增强镀膜粒子221的迁移能量，这样，原本堆积松散的镀膜粒子221在所述第二撞击粒子31的撞击下大大消除孔洞等缺陷而变得致密，从而大大提高的膜层的致密性及均匀性；第三，所述离子源30所发出的第二撞击粒子31是在镀膜粒子221成膜过程中对镀膜粒子221进行撞击的，由于在镀膜粒子221成膜过程中，各镀膜粒子221之间的结合还处于活化状态，形成的膜结构并不稳定，因此，本发明实施方式在此时机来利用所述离子源30所发出的第二撞击粒子31对镀膜粒子221进行撞击，其不需要额外的能量来使待镀膜基板200表面的膜层保持活化状态，就可以得到结构均匀、致密的膜层结构，从而在保证了膜层均匀、致密的同时，还能够大大降低镀膜的能耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种溅镀装置，其包括：
溅射源，所述溅射源包括激发单元及溅射靶，所述激发单元用于形成第一撞击粒子来撞击所述溅射靶以形成镀膜粒子，所述镀膜粒子用于在待镀膜基板上形成镀膜层；以及
离子源，其朝向所述待镀膜基板设置以用于形成第二撞击粒子来在所述镀膜粒子在所述待镀膜基板上形成镀膜层的过程中对所述镀膜粒子进行撞击以使所述镀膜粒子分布均匀化。
2.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于：所述溅射源包括两个溅射靶，所述两个溅射靶构成对靶结构，所述离子源位于所述两个溅射靶之间。
3.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于：所述离子源所形成的第二撞击粒子是在所述镀膜粒子到达所述待镀膜基板之前对所述镀膜粒子进行撞击以使所述镀膜粒子分布均匀化。
4.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于：自所述溅射源发出的所述镀膜粒子的飞行轨迹与自所述离子源发出的第二撞击粒子的飞行轨迹具有交汇区，所述待镀膜基板位于所述交汇区。
5.如权利要求1至4任一项所述的溅镀装置，其特征在于：所述溅射源为磁控溅射源。
6.一种溅镀方法，其包括如下步骤：
提供溅射源，利用所述溅射源向待镀膜基板发射镀膜粒子以在所述待镀膜基板上形成镀膜层；以及
提供离子源，利用所述离子源形成第二撞击粒子来在所述镀膜粒子在所述待镀膜基板上形成镀膜层的过程中对所述镀膜粒子进行撞击以使所述镀膜粒子分布均匀化。
7.如权利要求6所述的溅镀方法，其特征在于：所述溅射源包括两个溅射靶，所述两个溅射靶构成对靶结构，所述离子源位于所述两个溅射靶之间。
8.如权利要求6所述的溅镀方法，其特征在于：所述离子源所形成的第二撞击粒子是在所述镀膜粒子到达所述待镀膜基板之前对所述镀膜粒子进行撞击以使所述镀膜粒子分布均匀化。
9.如权利要求6所述的溅镀方法，其特征在于：自所述溅射源发出的所述镀膜粒子的飞行轨迹与自所述离子源发出的第二撞击粒子的飞行轨迹具有交汇区，所述待镀膜基板位于所述交汇区。
10.如权利要求6至9任一项所述的溅镀方法，其特征在于：所述溅射源为磁控溅射源。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201410309202.4A CN104060234A (zh) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | 一种溅镀装置及溅镀方法 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09241840A (ja) * | 1996-03-07 | 1997-09-16 | Anelva Corp | マグネトロンスパッタ装置 |
| CN101634012A (zh) * | 2008-07-21 | 2010-01-27 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种用于表面防护的离子束辅助磁控溅射沉积装置及方法 |
| CN103774104A (zh) * | 2012-04-01 | 2014-05-07 | 湖南大学 | 一种离子束磁控溅射复合镀膜的装置 |
-
2014
- 2014-06-30 CN CN201410309202.4A patent/CN104060234A/zh active Pending
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