CN115386848A - 一种多靶直流磁控溅射镀膜装置及其在沉积陶瓷基底多层金属膜中的应用 - Google Patents

一种多靶直流磁控溅射镀膜装置及其在沉积陶瓷基底多层金属膜中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多靶直流磁控溅射镀膜装置及其在沉积陶瓷基底多层金属膜中的应用。所述多靶直流磁控溅射装置的结构：镀膜室内于底部上工件架，工件架的上部设有第一至第五靶材、离子源、加热管；镀膜室的顶部设有三流量计；真空抽气***包括粗抽***和精抽***，用于对镀膜室抽真空；测量***包括设于镀膜室上的第一热电偶传感器和第二热电偶真空计；控制***包括第一热电偶真空计控制单元、第一分子泵控制器、第一至第五溅射靶材电源、第一离子源电源和第一偏压电源。利用本发明多靶直流磁控溅射装置在大尺寸异形氧化锆陶瓷表面沉积多层金属膜，实现对氧化锆陶瓷的表面改性，可以降低氧化锆陶瓷表面放气率、解析率，同时使其具有较高的导电率。

Description

一种多靶直流磁控溅射镀膜装置及其在沉积陶瓷基底多层金 属膜中的应用
技术领域
本发明涉及一种多靶直流磁控溅射镀膜装置及其在沉积陶瓷基底多层金属膜中的应用，属于表面技术领域。
背景技术
为瞄准国际上重离子科学研究的最前沿，中国科学院近代物理研究所开发的强流重离子加速器(HIAF)，是具备全粒子加速能力的大科学工程装置，可以提供高达4.25GeV/u的脉冲重离子束流。为了满足束流寿命要求，BRing真空***真空度须优于1×10-9Pa。同时，为了降低快速变化的磁场在对应真空室上产生的涡流效应，须对真空室的厚度进一步降低。当真空室的壁厚较小(0.3mm)、且真空度极高(10-9Pa)时，真空室内与大气压相差15个量级，薄壁真空室会在大气压的作用下发生形变。为了抵消这种形变，提出一种厚度为0.3mm的陶瓷内衬薄壁真空室结构，运用氧化锆陶瓷材料作为真空室内部支撑件，以防止真空室在大气压下产生形变。氧化锆陶瓷具有高强度、硬度以及良好的韧性和耐磨性等优点，因此常被用作结构材料，被认为是最有前景的新型结构材料。同时氧化锆材料的晶体结构在300℃内是稳定的，不会由四方向单斜转化产生体积膨胀，也不会由单斜向四方转变产生体积收缩，满足极高真空获得对烘烤条件的要求。但是氧化锆陶瓷存在着放气率、解吸率高的缺点。为解决这一问题，拟设计一种多靶直流磁控溅射装置，在大尺寸异形氧化锆陶瓷表面沉积多层薄膜对陶瓷表面进行改性，以满足加速器物理设计中磁铁对真空室的要求(低放气率、低解吸率、高电导率)。
发明内容
本发明的目的是提供一种多靶直流磁控溅射装置，通过在大尺寸异形氧化锆陶瓷表面沉积多层金属膜，实现对氧化锆陶瓷的表面改性，可以降低氧化锆陶瓷表面放气率、解析率，同时使其具有较高的导电率。
本发明提供的多靶直流磁控溅射装置，包括镀膜室、真空抽气***、测量***和控制***；
所述镀膜室内于底部上第一工件架，所述第一工件架的上部设有第一溅射靶材、第二溅射靶材、第一离子源、第一加热管、第三溅射靶材、第四溅射靶材和第五溅射靶材；所述镀膜室的顶部设有第一流量计、第二流量计和第三流量计；
所述真空抽气***包括粗抽***和精抽***，用于对所述镀膜室抽真空；
所述测量***包括设于所述镀膜室上的第一热电偶传感器和第二热电偶真空计、设于所述粗抽***上的第一热电偶真空计，用于测量对所述镀膜室的真空度和温度变化；具体地，所述第一热电偶真空计用于测量前级***真空度，所述第二热电偶真空计用于测量所述镀膜室内真空度，其测量范围为(1atm～1×10-5Pa)，所述第一热电偶传感器用来测量所述镀膜室内的温度变化；
所述控制***包括第一热电偶真空计控制单元、第一分子泵控制器、第一溅射靶材电源、第二溅射靶材电源、第三溅射靶材电源、第四溅射靶材电源、第一离子源电源和第一偏压电源，所述第一分子泵控制器用于控制设于所述精抽***上的第一分子泵。
上述的多靶直流磁控溅射装置中，所述粗抽***包括第一旋片泵、第一罗茨泵、所述第一热电偶真空计、第五阀门和第六阀门。
上述的多靶直流磁控溅射装置中，所述精抽***包括第二旋片泵、第一阀门、所述第一分子泵、第二阀门和第三阀门；
所述粗抽***与所述精抽***连通，连通的管路上设于第四阀门。
上述的多靶直流磁控溅射装置中，第一阀门、第二阀门、第三阀门和第五阀门均为气动真空阀门；
所述第三阀门为气动高阀，用于调整抽气角度，其物理机理是通过调整流导大小，从而控制精抽机组抽速；
第六阀门为气动放气阀门，其目的是解除所述镀膜室的真空状态。
上述的多靶直流磁控溅射装置中，所述第一溅射靶材、所述第二溅射靶材、所述第四溅射靶材和所述第五溅射靶材为圆柱靶，高度为800～1000mm，溅射靶材的高度越高，所覆盖的范围越广，有利于批量镀膜；
所述第三溅射靶材为平面靶，高度为600～800mm；
每个溅射靶材上都配备了气动挡板，其目的是保证非工作靶材被污染，同时当靶材挡板关闭时，可以对自身进行清洗。
上述的多靶直流磁控溅射装置中，所述第一溅射靶材电源、所述第二溅射靶材电源、所述第四靶材电源为20KW直流电源；所述第三溅射靶材电源为30KW直流电源，所述第五溅射靶材与所述第三溅射靶材共用电源；所述第一离子源电源为所述第一离子源工作提供稳定的电压输出，当所述镀膜室内充入Ar气、并维持在稳定的工作气压时，所述第一离子源可产生稳定的Ar等离子体，可以用来清洗基底表面，从而激活表面，利于膜层沉积。同时，Ar离子为溅射靶材提供稳定的溅射能量；所述第一偏压电源对基底提供稳定的负偏压，可以提高沉积膜层的结合力、减小粗糙度等；所述第一流量计、所述第二流量计和所述第三流量计量程均为1000SCCM，主要用于控制工作气体Ar以及反应气体N2等的流量大小；所述第一工件架可以实现工件公转+自转，有利于沉积均匀的膜层，并且可以进行48件陶瓷环同时镀膜。
本发明多靶直流磁控溅射装置还包括冷却***，可提供4公斤的水压，用来对靶材、泵组等进行冷却。
在所述多靶直流磁控溅射装置的基础上，本发明还提供了一种在基底上沉积Ti-Cu-Ti-Au多层膜的方法，包括如下步骤：
S1、对基底进行预处理，具体方法为：异丙醇超声清洗20min、去离子水超声清洗20min、真空炉100℃烘干；
S2、将所述基底安装至所述多靶直流磁控溅射装置中的所述第一工件架上，关闭炉门；启动所述粗抽***和所述精抽***依次对所述镀膜室进行粗抽和精抽，待所述镀膜室内压力达到预定值时，关闭所述粗抽***；
S3、通过所述第一流量计向所述镀膜室内通入高纯氩气；启动所述第一加热管对所述氧化锆陶瓷进行加热，同时，开启所述第一离子源对所述基底表面进行等离子体轰击清洗；
S4、关闭所述离子源，开启所述第一溅射靶材电源和所述第二溅射靶材电源，利用所述第一溅射靶材和第二溅射靶材在所述基底表面进行第一层Ti的沉积；
S5、关闭所述第一溅射靶材电源和所述第二溅射靶材电源，开启所述第四溅射靶材电源和所述第五溅射靶材电源，利用所述第四溅射靶材和所述第五溅射靶材在所述基底表面进行第二层Cu的沉积；
S6、关闭所述第四溅射靶材电源和所述第五溅射靶材电源，开启所述第一溅射靶材电源和所述第二溅射靶材电源，利用所述第一溅射靶材和所述第二溅射靶材在所述基底表面进行第三层Ti的沉积；
S7、关闭所述第一溅射靶材电源和所述第二溅射靶材电源，开启所述第三溅射靶材电源，利用所述第三溅射靶材在所述基底表面进行第四层Au的沉积；
S8、关闭所述第三溅射靶材电源、所述第一加热管、所述第一偏压电源、所述粗抽***和所述精抽***，冲入氩气进行降温，即在所述基底上得到Ti-Cu-Ti-Au多层膜。
上述的方法中，步骤S2中，按照下述对所述镀膜室进行粗抽和精抽：
打开所述第一旋片泵和所述第五阀门，对所述镀膜室进行粗抽，待所述第一热电偶真空计示数小于5×102Pa时，打开所述第一罗茨泵；同时打开所述第二旋片泵、所述第二阀门和所述第一分子泵；待所述分子泵启动正常后，且所述第二热电偶真空计示数小于1Pa时，打开所述第二阀门，对所述镀膜室进行精抽；
所述镀膜室内压力低于8×10-3Pa后，关闭所述第五阀门、所述第一罗茨泵和所述第一旋片泵。
上述的方法中，步骤S3中，所述加热的温度为150℃～200℃，时间为60～120min；
进行等离子体轰击清洗时，控制偏压为0～200V，0～99％；
步骤S4中，在进行沉积之前，调整所述第三阀门的抽气角度0～90度，控制所述镀膜室的压力为0.1～1Pa，偏压为0～200V，0～99％。
上述的方法中，步骤S4中，所述第一溅射靶材电源和所述第二溅射靶材电源的电流为10～15A；
所述沉积的时间为5～20min，偏压为0～200V，0～99％；
步骤S5中，所述第四溅射靶材电源和所述第五溅射靶材电源的电流为10～15A；
所述沉积的时间为30～60min，偏压为0～200V，0～99％；
步骤S6中，所述第一溅射靶材电源和所述第二溅射靶材电源的电流为10～15A；
所述沉积的时间为5～20min，偏压为0～200V，0～99％；
步骤S7中，所述第三溅射靶材电源的电流为3～5A；
所述沉积的时间为30～120min。
上述的方法中，步骤S8之后，所述方法还包括如下补镀Au的步骤：
重复步骤S2，并打开所述第一加热管对工件进行预热；通入高纯氩气，并通过调整所述第三阀门调整抽气角度；重复步骤S7进行补镀Au。
上述方法采用的所述第一溅射靶材、所述第二溅射靶材为纯度为99.99％Ti靶；所述第四溅射靶材、所述第五溅射靶材为纯度为99.99％Cu靶；所述第三溅射靶材为纯度为99.99％Au靶。
本发明方法制备的基底Ti-Cu-Ti-Au多层膜，其膜厚均匀性、结合力等均较好。
所述基底可为陶瓷基底、不锈钢基底或钛合金基底；
所述陶瓷基底可为氧化锆陶瓷基底、氧化铝陶瓷基底或氮化硅陶瓷基底。
具体地，本发明在氧化锆陶瓷基底，第一层镀Ti的目的是增加薄膜与氧化锆表面之间的膜-基结合力，Ti与氧化锆热膨胀系数相近、且Ti和Zr在界面处可以置换；第二层镀Cu是为了节约成本(Au具有表面解吸率小及电导率高的特性)，众所周知，Cu具有良好的电导率，并且成本较低，在此镀Cu是为了减小第四层Au膜的厚度；Cu离子具有非常高的活性，容易向周围环境迁移，因此第三层镀Ti的目的是隔离Cu膜与Au膜，避免Cu晶相向Au晶相迁移，使得表层Au膜不纯。最后一层Au膜则是为了减小氧化锆陶瓷表面的放气率、解吸率，保证真空室内的压力在加速器空载及运行时的变化在可接受范围内。
本发明具有如下有益技术效果：
(1)在装置方面；多靶直流磁控溅射装置，可以实现多种溅射靶材在第一镀膜室内一次沉积多层薄膜，同时具备离子源清洗、偏压控制功能；
(2)在多层膜沉积方法方面；大尺寸异形氧化锆陶瓷基底沉积Ti-Cu-Ti-Au多层膜方法，是首次提出用于降低加速器真空***中真空室涡流效应及维持动态真空在一稳定水平的一种表面处理方法。
附图说明
图1为本发明多靶直流磁控溅射装置的结构示意图。
图中各标记如下：
1-第一旋片泵、2-第一罗茨泵、3-第二旋片泵、4-第一阀门、5-第一分子泵、6-第二阀门、7-第三阀门、8-第四阀门、9-第一热电偶真空计、10-第五阀门、11-第六阀门、12-第一溅射靶材、13-第二溅射靶材、14-第一离子源、15-第一加热管、16-第三溅射靶材、17-第四溅射靶材、18-第五溅射靶材、19-第一工件架、20-第一镀膜室、21-第一热电偶传感器、22-第一流量计、23-第二流量计、24-第三流量计、25-第二热电偶真空规、26-第一热偶真空计控制单元、27-第一分子泵控制器、28-第一溅射靶材、29-第二溅射靶材电源、30-第三溅射靶材电源、31-第四靶材电源、32-第一离子源电源、33-第一偏压电源。
图2为本发明实施例在氧化锆陶瓷环基底上沉积的Ti-Cu-Ti-Au多层膜的图片。
图3为本发明实施例在氧化锆陶瓷环基底上沉积的Ti-Cu-Ti-Au多层膜的AFM以及表面粗糙度测试结果，其中，左图为AFM表面形貌图，右图为表面粗糙度结果。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、多靶直流磁控溅射装置
如图1所示，本发明提供的多靶直流磁控溅射装置包括镀膜室、真空抽气***、测量***、冷却***和控制***。镀膜室主体为第一镀膜室20，上安装有第一溅射靶材12、第二溅射靶材13、第一离子源14、第一加热管15、第三溅射靶材16、第四溅射靶材17、第五溅射靶材18、第一工件架19、第一流量计22、第二流量计23、第三流量计24等。真空抽气***包括粗抽***和精抽***组成，粗抽***由第一旋片泵1及第一罗茨泵2组成，精抽***由第二旋片泵3、第一阀门4及第一分子泵5组成，真空***可以使得第一镀膜室20内的压力在15min内达到8×10-3Pa后Pa，极限真空可达3×10-4Pa。测量***包括第一热电偶真空计9、第二热偶真空计25、第一热电偶21构成，可以精确测量第一镀膜室内的真空度及温度变化情况。冷却***可提供4公斤的水压，用来对靶材、泵组等进行冷却。控制***包括第一热偶真空计控制单元26、第一分子泵控制器27、第一溅射靶材电源28、第二溅射靶材电源29、第三溅射靶材电源30、第四溅射靶材电源31、第一离子源电源32、第一偏压电源33等组成，可以通过控制面板对靶材工作电压、第一加热管加热功率等进行实时调整。
如图1所示，第一阀门4、第二阀门6、第四阀门8、第五阀门10均为气动真空阀门；第三阀门为气动高阀7，用于调整抽气角度，其物理机理是通过调整流导大小，从而控制精抽机组抽速；第六阀门11为气动放气阀门，其目的是解除第一镀膜室的真空状态。
如图1所示，第一热偶真空计9用于测量前级***真空度；第二热电偶真空计25用于测量第一镀膜室内真空度，其测量范围为(1atm～1×10-5Pa)；第一热电偶传感器21用来测量第一镀膜室内的温度变化。
如图1所示，第一溅射靶材12、第二溅射靶材13、第四溅射靶材17、第五溅射靶材18为圆柱靶，高度为800mm；第三溅射靶材14为平面靶，高度同样为800mm；溅射靶材的高度越高，所覆盖的范围越广，有利于批量镀膜；每个溅射靶材上都配备了气动挡板，其目的是保证非工作靶材被污染，同时当靶材挡板关闭时，可以对自身进行清洗。相对应的第一溅射靶材电源28、第二溅射靶材电源29、第四靶材电源31为20KW直流电源；第三溅射靶材电源30为30KW直流电源，第五溅射靶材18与第三溅射靶材14共用电源；第一离子源电源32为离子源工作提供稳定的电压输出，当第一镀膜室20内充入Ar气、并维持在稳定的工作气压时，离子源可产生稳定的Ar等离子体，可以用来清洗基底表面，从而激活表面，利于膜层沉积。同时，Ar离子为溅射靶材提供稳定的溅射能量；第一偏压电源33为基底提供稳定的负偏压，可以提高沉积膜层的结合力、减小粗糙度等；第一流量计22、第二流量计23、第三流量计24量程均为1000sccm，主要用于控制工作气体Ar以及反应气体N2等的流量大小；第一工件架19可以实现工件公转+自转，有利于沉积均匀的膜层，并且可以进行48件陶瓷环同时镀膜。
对设计的多靶直流磁控溅射装置的进一步测试，本发明装置***极限真空度为3×10-4Pa；第一离子源14、第一溅射靶材12、第二溅射靶材13、第三溅射靶材16、第四溅射靶材17、第五溅射靶材18等均工作稳定；测试过程中第一、第二溅射靶材12、13为纯度为99.99％Ti靶；第四、第五溅射靶材17、18为纯度为99.99％Cu靶；第三溅射靶材16为纯度为99.99％Au靶；同时，对氧化锆陶瓷基底进行了多层膜沉积，其膜厚均匀性、结合力等均较好。
实施例2、氧化锆陶瓷基底Ti-Cu-Ti-Au多层膜的沉积
本实施例在氧化锆陶瓷基底上沉积Ti-Cu-Ti-Au多层膜，其中，第一层镀Ti的目的是增加薄膜与氧化锆表面之间的膜-基结合力，Ti与氧化锆热膨胀系数相近、且Ti和Zr在界面处可以置换；第二层镀Cu是为了节约成本(Au具有表面解吸率小及电导率高的特性)，而Cu具有良好的电导率，并且成本较低，在此镀Cu是为了减小第四层Au膜的厚度；Cu离子具有非常高的活性，容易向周围环境迁移，因此第三层镀Ti的目的是隔离Cu膜与Au膜，避免Cu晶相向Au晶相迁移，使得表层Au膜不纯。最后一层Au膜则是为了减小氧化锆陶瓷表面的放气率、解吸率，保证真空室内的压力在加速器空载及运行时的变化在可接受范围内。
按照下述步骤沉积Ti-Cu-Ti-Au多层膜：
1)首先对氧化锆陶瓷进行预处理，其处理方法为异丙醇超声清洗20min、去离子水超声清洗20min、真空炉100℃烘干。
2)将清洗完成的氧化锆陶瓷件安装至第一镀膜室20中的第一工件架19上，关闭炉门。打开第一旋片泵1、第五阀门10，对第一镀膜室20进行粗抽，待第一热偶真空计9示数小于5×102Pa时，打开第一罗茨泵2。同时打开第二旋片泵3、第二阀门4、第一分子泵5；待分子泵启动正常后、且第二热偶真空计25示数小于1Pa时，打开第二阀门6，对第一镀膜室20进行精抽。第一镀膜室内压力低于8×10-3Pa后，关闭第五阀门10、第一罗茨泵2、第一旋片泵1。
3)打开第一流量计22，通入100sccm高纯氩气，工作压力维持在0.2Pa。打开第一加热管15，对工件进行150℃，100min加热。同时，打开第一离子源14，将工作电压调至1800V，对工件表面进行等离子体轰击清洗。基底偏压100V，30％。
4)关闭第一离子源14及对应挡板，第三阀门7抽气角度调整为30度，第一镀膜室20压力为0.4Pa，偏压控制50V 30％。
5)调整第一溅射靶材电源28、第二溅射靶材电源29电流为15A(操作顺序为开挡板-开旋转-开启)，进行第一层Ti的沉积，沉积时间为10min，基底偏压100V，30％；
6)关闭第一溅射靶材电源28、第二溅射靶材电源29，并关闭对应挡板。
7)调整第四溅射靶材电源31、第五溅射靶材电源30电流为15A(操作顺序为开挡板-开旋转-开启)，进行第二层Cu的沉积，沉积时间为60min，基底偏压100V，30％。
8)关闭第四溅射靶材电源31、第五溅射靶材电源30，并关闭对应挡板。
9)调整第一溅射靶材电源28、第二溅射靶材电源29电流为15A(操作顺序为开挡板-开旋转-开启)，进行第三层Ti的沉积，沉积时间为10min，基底偏压100V，30％。
10)调整第三溅射靶材电源30电流为5A，进行第四层Au的沉积，时间为40min，操作顺序为，开第三溅射靶材挡板-开启电源-移动(改变靶-基距)。
11)关闭第三溅射靶材电源30，并关闭对应挡板、关闭加热控制、关闭偏压电源、关闭精抽阀、充Ar辅助降温。
12)重复步骤2)，并打开第一加热管15，对工件进行100℃、60min预热。通入120sccm高纯氩气，并通过调整第三阀门7调整抽气角度为30度。
13)对工件进行补镀Au，调整第三溅射靶材电源30电流为5A，时间为30min，操作顺序为，开第三溅射靶材挡板-开启电源-移动(改变靶-基距)。
图2为本实施例在氧化锆陶瓷环基底上沉积的Ti-Cu-Ti-Au多层膜的图片。
对本实施例制备的Ti-Cu-Ti-Au多层膜的性能进行分析，其膜-氧化锆基底结合力为19.57MPa(-F＝61.45N，S＝3.14×10-6m2)，表面粗糙度优于6nm，且膜层均匀性非常一致，AFM以及表面粗糙度测试结果如图3所示。

Claims (12)

1.一种多靶直流磁控溅射装置，包括镀膜室、真空抽气***、测量***和控制***；其特征在于：
所述镀膜室内于底部上第一工件架，所述第一工件架的上部设有第一溅射靶材、第二溅射靶材、第一离子源、第一加热管、第三溅射靶材、第四溅射靶材和第五溅射靶材；所述镀膜室的顶部设有第一流量计、第二流量计和第三流量计；
所述真空抽气***包括粗抽***和精抽***，用于对所述镀膜室抽真空；
所述测量***包括设于所述镀膜室上的第一热电偶传感器和第二热电偶真空计、设于所述粗抽***上的第一热电偶真空计，用于测量对所述镀膜室的真空度和温度变化；
所述控制***包括第一热电偶真空计控制单元、第一分子泵控制器、第一溅射靶材电源、第二溅射靶材电源、第三溅射靶材电源、第四溅射靶材电源、第一离子源电源和第一偏压电源，所述第一分子泵控制器用于控制设于所述精抽***上的第一分子泵。
2.根据权利要求1所述的多靶直流磁控溅射装置，其特征在于：所述粗抽***包括第一旋片泵、第一罗茨泵、所述第一热电偶真空计、第五阀门和第六阀门。
3.根据权利要求2所述的多靶直流磁控溅射装置，其特征在于：所述精抽***包括第二旋片泵、第一阀门、所述第一分子泵、第二阀门和第三阀门；
所述粗抽***与所述精抽***连通，连通的管路上设于第四阀门。
4.根据权利要求3所述的多靶直流磁控溅射装置，其特征在于：第一阀门、第二阀门、第三阀门和第五阀门均为气动真空阀门；
所述第三阀门为气动高阀；
第六阀门为气动放气阀门。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的多靶直流磁控溅射装置，其特征在于：所述第一溅射靶材、所述第二溅射靶材、所述第四溅射靶材和所述第五溅射靶材为圆柱靶，高度为800～1000mm；
所述第三溅射靶材为平面靶，高度为600～800mm。
6.权利要求1-4中任一项所述多靶直流磁控溅射装置在基底表面沉积多层金属膜中的应用。
7.一种在基底表面沉积Ti-Cu-Ti-Au多层膜的方法，包括如下步骤：
S1、对基底进行预处理；
S2、将所述基底安装至权利要求1-4中任一项所述多靶直流磁控溅射装置中的所述第一工件架上，关闭炉门；启动所述粗抽***和所述精抽***依次对所述镀膜室进行粗抽和精抽，待所述镀膜室内压力达到预定值时，关闭所述粗抽***；
S3、通过所述第一流量计向所述镀膜室内通入高纯氩气；启动所述第一加热管对所述基底进行加热，同时，开启所述第一离子源对所述基底表面进行等离子体轰击清洗；
S4、关闭所述离子源，开启所述第一溅射靶材电源和所述第二溅射靶材电源，利用所述第一溅射靶材和第二溅射靶材在所述基底表面进行第一层Ti的沉积；
S5、关闭所述第一溅射靶材电源和所述第二溅射靶材电源，开启所述第四溅射靶材电源和所述第五溅射靶材电源，利用所述第四溅射靶材和所述第五溅射靶材在所述基底表面进行第二层Cu的沉积；
S6、关闭所述第四溅射靶材电源和所述第五溅射靶材电源，开启所述第一溅射靶材电源和所述第二溅射靶材电源，利用所述第一溅射靶材和所述第二溅射靶材在所述基底表面进行第三层Ti的沉积；
S7、关闭所述第一溅射靶材电源和所述第二溅射靶材电源，开启所述第三溅射靶材电源，利用所述第三溅射靶材在所述基底表面进行第四层Au的沉积；
S8、关闭所述第三溅射靶材电源、所述第一加热管、所述第一偏压电源、所述粗抽***和所述精抽***，冲入氩气进行降温，即在所述基底上得到Ti-Cu-Ti-Au多层膜。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤S2中，按照下述对所述镀膜室进行粗抽和精抽：
打开所述第一旋片泵和所述第五阀门，对所述镀膜室进行粗抽，待所述第一热电偶真空计示数小于5×102Pa时，打开所述第一罗茨泵；同时打开所述第二旋片泵、所述第二阀门和所述第一分子泵；待所述分子泵启动正常后，且所述第二热电偶真空计示数小于1Pa时，打开所述第二阀门，对所述镀膜室进行精抽；
所述镀膜室内压力低于8×10-3Pa后，关闭所述第五阀门、所述第一罗茨泵和所述第一旋片泵。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：步骤S3中，所述加热的温度为150℃～200℃，时间为60～120min；
进行等离子体轰击清洗时，控制偏压为0～200V，0～99％；
步骤S4中，在进行沉积之前，调整所述第三阀门的抽气角度为0～90度，控制所述镀膜室的压力为0.1～1Pa，偏压为0～200V，0～99％。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于：步骤S4中，所述第一溅射靶材电源和所述第二溅射靶材电源的电流为10～15A；
所述沉积的时间为5～20min，偏压为0～200V，0～99％；
步骤S5中，所述第四溅射靶材电源和所述第五溅射靶材电源的电流为10～15A；
所述沉积的时间为30～60min，偏压为0～200V，0～99％；
步骤S6中，所述第一溅射靶材电源和所述第二溅射靶材电源的电流为10～15A；
所述沉积的时间为5～20min，偏压为0～200V，0～99％；
步骤S7中，所述第三溅射靶材电源的电流为3～5A；
所述沉积的时间为30～120min。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的方法，其特征在于：步骤S8之后，所述方法还包括如下补镀Au的步骤：
重复步骤S2，并打开所述第一加热管对工件进行预热；通入高纯氩气，并通过调整所述第三阀门调整抽气角度；重复步骤S7进行补镀Au。
12.权利要求7-11中任一项所述方法制备的Ti-Cu-Ti-Au多层膜。
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