[實用新型]視線外磁過濾金屬蒸汽真空弧等離子體沉積多層膜鍍膜機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720155522.4
• 申請日: 2007-07-05
• 公開（公告）號: CN201132849Y
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳先映;李強;張薈星;張孝吉;彭建華;劉安東
• 申請（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于表面鍍膜的多層膜鍍膜機。更具體地說，是一種利用視線外磁過濾金屬蒸汽真空弧等離子體源產(chǎn)生的等離子體進(jìn)行材料表面鍍膜的多層膜鍍膜機。

背景技術(shù)

多層膜的研究從20世紀(jì)70年代開始，已經(jīng)有30多年的歷史。30多年來，隨著新的薄膜沉積技術(shù)和分析技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，計算機的應(yīng)用和更有效的計算方法的出現(xiàn)，人們從理論和實驗等多方面對多層膜的相關(guān)理論、制備技術(shù)、力學(xué)性能、光學(xué)性能、電學(xué)性能、磁學(xué)性能等進(jìn)行了大量的研究工作。從而一方面增進(jìn)了人們對一些基礎(chǔ)物理機制的認(rèn)識，另一方面也為人們提供了一種人造新材料的有效途徑。這些在文獻(xiàn)《磁性多層膜研究進(jìn)展：理論和實驗》，劉明升，姜恩永，劉裕光，真空科學(xué)與技術(shù)，1994(2)和《多層膜的研究進(jìn)展》，薛鈺芝，大連鐵道學(xué)院學(xué)報，1994(3)等都有詳細(xì)的描述。多層膜的制備技術(shù)最初是蒸發(fā)沉積、濺射沉積，后來利用磁控濺射鍍膜，多弧離子鍍膜，也有一些工作采用離子束、電子束、激光束等輔助方法改善鍍膜工作的某些不足之處，但蒸發(fā)和濺射沉積在基體上的基本上都是原子、分子或原子團(tuán)，多弧離子鍍則有很多的大顆粒或液滴。因此，制備的薄膜在致密性、光潔度等許多方面都有不足之處，從而影響了薄膜的性質(zhì)，進(jìn)一步影響了多層薄膜的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是利用我們的專利ZL03200996.8描述的視線外磁過濾金屬蒸汽真空弧等離子體沉積源，設(shè)計制造一種利用等離子體進(jìn)行材料表面鍍膜的多層膜鍍膜機。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：至少兩臺視線外磁過濾金屬蒸汽真空弧等離子體沉積源以一定的夾角安裝在一臺真空鍍膜室同一平面上，鍍膜工件臺可以靈活轉(zhuǎn)動與等離子體沉積源工作狀態(tài)配合，并在工件臺上加上適當(dāng)?shù)呢?fù)偏壓，讓不同等離子體源順序或交替工作，實現(xiàn)多層鍍膜功能。

由于采用視線外磁過濾金屬蒸汽真空弧等離子體沉積源，沉積在基體上的基本都是離子，從而克服了別的鍍膜方法利用原子、分子或原子團(tuán)沉積薄膜的缺陷，同時也消除了大顆粒(或液滴)的影響。同時離子能量可以通過工件臺負(fù)偏壓方便地調(diào)節(jié)。當(dāng)負(fù)偏壓很高時，離子能量也很高，可以實現(xiàn)工件表面的界面混合；當(dāng)負(fù)偏壓較高時，離子能量較高，可以實現(xiàn)工件表面的離子束濺射清洗功能；負(fù)偏壓調(diào)節(jié)到合適的值，可以實現(xiàn)鍍膜功能，得到光潔度高、致密的高質(zhì)量薄膜。使工件臺與等離子體沉積源正確配合，并讓不同的等離子體沉積源順序或交替工作，可以方便地實現(xiàn)多層膜鍍膜工作。根據(jù)鍍膜的要求，負(fù)偏壓可以是直流、脈沖或者直流與脈沖疊加三種方式。如果在視線外磁過濾金屬蒸汽真空弧等離子體沉積源工作時向真空靶室內(nèi)充入反應(yīng)氣體，可以得到等離子體沉積源陰極材料與反應(yīng)氣體化合物薄膜，從而大大地擴(kuò)展了薄膜的種類。

本實用新型的有益效果是，采用視線外磁過濾金屬蒸汽真空弧等離子體沉積源，沉積在基體上的基本都是離子，其能量可以通過工件臺負(fù)偏壓方便地調(diào)節(jié)，從而方便地完成包括工件表面清洗、界面混合、鍍膜等功能；通過工件臺與等離子體沉積源正確配合，并使不同的等離子體沉積源順序或交替工作，實現(xiàn)多層膜鍍膜。如果通入反應(yīng)氣體，可以得到氣體化合物多層膜。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

圖1是一臺磁過濾金屬蒸汽真空弧多層膜鍍膜機的真空靶室頂視圖。圖中1是真空靶室，2是真空靶室門，3是視線外磁過濾金屬蒸汽真空弧等離子體源，4是觀察窗，5是工件臺，6是備用接口，7是真空靶室與抽氣泵系統(tǒng)的接口，8是進(jìn)氣口。

具體實施方式

實施例：一臺安裝了兩個視線外磁過濾金屬蒸汽真空弧等離子體源的多層膜鍍膜機，真空靶室1內(nèi)徑500mm。兩個視線外磁過濾金屬蒸汽真空弧等離子體源3的磁過濾管道內(nèi)徑80mm，偏轉(zhuǎn)角90°，等離子體源3工作于脈沖狀態(tài)。工件臺5臺面直徑200mm，工件臺上施加的負(fù)偏壓有0-300V和0-3000V兩種，可以根據(jù)需要切換。真空靶室與抽氣泵系統(tǒng)的接口7與1500L/min的分子泵系統(tǒng)連接，為真空靶室1抽真空。觀察窗4在工作時可以方便操作人員觀察鍍膜狀態(tài)。工件臺5與等離子體源3工作狀態(tài)對應(yīng)，那個源工作，工件臺5就轉(zhuǎn)動到與該源對應(yīng)的位置。鍍膜的工件通過真空靶室門2進(jìn)出真空室。兩個視線外磁過濾金屬蒸汽真空弧等離子體源3交替工作，工件臺5與等離子體源3工作狀態(tài)對應(yīng)往返轉(zhuǎn)動，該多層膜鍍膜機可以方便的實現(xiàn)兩種元素或其合金的多層膜。如果通過進(jìn)氣口8通入反應(yīng)氣體，可以得到相應(yīng)的氣體化合物多層膜。