[實用新型]一種大型類金剛石薄膜真空鍍膜裝置

有效

• 申請號: 201621474910.4
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN206337307U
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 史旭
• 申請（專利權）人: 納峰真空鍍膜（上海）有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙)31241
• 代理人: 屠軼凡

技術領域

本實用新型設計真空鍍膜領域的一種大型類金剛石薄膜真空鍍膜裝置。

背景技術

過濾陰極真空電弧沉積鍍膜設備是將真空電弧鍍膜源產生的等離子體，借助勵磁線圈及負偏置電壓等吸引至基材，并在基材表面上形成薄膜的一種鍍膜設備。其中，真空電弧鍍膜源，通過真空電弧放電蒸發陰極石墨靶，由此產生含有陰極靶材料的等離子體。過濾陰極真空電弧鍍膜設備具有離化率高、離子能量高、沉積溫度低、沉積速率高、膜與基材結合好等一系列優點，因此，是沉積類金剛石薄膜的很好選擇。

在薄膜沉積過程中，陰極表面電弧斑放電劇烈，在產生高密度等離子體的同時也產生大量的宏觀大顆粒。其中，宏觀大顆粒是指直徑約為幾微米至幾十微米的大顆粒。沒有經過磁過濾時，宏觀大顆粒與等離子體在基材表面的協同沉積，常常使薄膜表面粗糙度增加，影響高質量薄膜的獲得。

目前，減少宏觀大顆粒協同沉積的辦法為：利用帶有外加勵磁線圈的磁過濾彎管，在傳輸過程中將宏觀大顆粒在一定程度上過濾掉，避免其沉積到基材表面，其機理是在外加磁場作用下，宏觀大顆粒由于是中性粒子，在慣性作用下直接濺射到磁過濾管的管壁上被過濾掉，而質量小的帶電粒子則在磁場作用下，順利通過磁過濾彎管到達基材表面，從而獲得高質量的薄膜。

目前過濾陰極真空電弧沉積鍍膜設備中的真空電弧鍍膜源的數量為一至三個。因此用于安裝基材的鍍膜腔體的體積小，對于基材的鍍膜區域小，對于基材的裝爐量低，上述缺陷嚴重影響了鍍膜的效率和質量。

造成上述限制的原因在于：各個磁過濾彎管上的勵磁線圈之間存在磁場干擾，影響了對于宏觀大顆粒的過濾。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種大型類金剛石薄膜真空鍍膜裝置，其能消除各個磁過濾彎管上勵磁線圈之間的磁場對鍍膜的干擾，使得過濾陰極真空電弧沉積鍍膜設備上真空電弧鍍膜源的可安裝數量增加至六個，使基材的裝爐量大幅提高，提高了鍍膜的效率和質量。

實現上述目的的一種技術方案是：一種大型類金剛石薄膜真空鍍膜裝置，包括鍍膜腔體，所述鍍膜腔體內設有轉架；

圍繞所述鍍膜腔體的圓周，依次設有第二彎管連接口、第一彎管連接口、第三彎管連接口、第四彎管連接口、第六彎管連接口和第五彎管連接口，所述第三彎管連接口和所述第四彎管連接口之間相差一個用于安裝真空泵的工位；

所述第一至第六彎管連接口對應通過第一至第六磁過濾彎管連接對應的真空電弧鍍膜源，所述第一至第六磁過濾彎管上均纏繞勵磁線圈；

所述第一磁過濾彎管、所述第二磁過濾彎管和所述第四磁過濾彎管上勵磁線圈的電流方向不同于所述第三磁過濾彎管、所述第五磁過濾彎管和所述第六磁過濾彎管上勵磁線圈的電流方向；

所述第一彎管連接口和所述第六彎管連接口的水平高度，所述第三彎管連接口和所述第四彎管連接口的水平高度，以及所述第二彎管連接口和所述第五彎管連接口的水平高度，均是不同的。

進一步的，所述鍍膜腔體對應四對磁控濺射源。

進一步的，所述鍍膜腔體內對應四對磁控濺射源。

進一步的，所述轉架的直徑為1.2m，所述轉架可鍍膜的高度為900mm。

進一步的，所述第一彎管連接口和所述第六彎管連接口的水平高度低于所述第三彎管連接口和所述第四彎管連接口的水平高度，所述第三彎管連接口和所述第四彎管連接口的水平高度低于所述第二彎管連接口和所述第五彎管連接口的水平高度，所述第一磁過濾彎管、所述第二磁過濾彎管和所述第四磁過濾彎管上勵磁線圈的電流方向為順時針，所述第三磁過濾彎管、所述第五磁過濾彎管和所述第六磁過濾彎管上勵磁線圈的電流方向為逆時針。

進一步的，所述鍍膜腔體內設有離子刻蝕設備。

進一步的，六個所述真空電弧鍍膜源所使用靶材均為石墨靶材。

再進一步的，所述磁控濺射源為鋁源、硅源、鈦源、鉻源、碳源的任意組合。