專利名稱：一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)，匹配多種鍍膜源、離子源和相適應(yīng)的電源，接口通用性強(qiáng)，便于互換，適于一機(jī)多用。用于真空沉積多種金屬膜、合金膜、化合物膜、多層膜、納米膜，屬于材料表面改性領(lǐng)域。
技術(shù)背景隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)真空鍍膜膜層性能提出了新的要求。由于多層膜、多層納米膜可以提供更優(yōu)越的性能，近幾年真空鍍膜領(lǐng)域掀起了向多層膜、多層納米膜進(jìn)軍的高潮，也對(duì)鍍膜技術(shù)和鍍膜機(jī)的結(jié)構(gòu)提出了新要求。因此新型鍍膜源、新型電源、新型離子源應(yīng)運(yùn)而生。在一臺(tái)鍍膜機(jī)中，安裝多種鍍膜源的設(shè)備不斷涌現(xiàn)。對(duì)于有固定鍍膜產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)來說，一般擁有固定配套的用于產(chǎn)業(yè)化的設(shè)備。但對(duì)于一般研究單位、企業(yè)研發(fā)部門和學(xué)校來說，擁有一臺(tái)匹配多種鍍膜源、離子源和相適應(yīng)的電源，各種源的接口通用性強(qiáng)，便于互換，適用于沉積多種膜層的鍍膜機(jī)是很有意義的。目前，供科研單位、學(xué)校和企業(yè)研發(fā)部門使用的小型鍍膜機(jī)的結(jié)構(gòu)單一、提供的技術(shù)單一，接口固定，沒有互換性，尚缺少一種各種源接口通用性強(qiáng)、互換方式簡(jiǎn)便、能夠進(jìn)行多種膜層研發(fā)的積木式多用途鍍膜機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)，鍍膜室匹配柱狀鍍膜源、平面陰極電弧蒸發(fā)源、平面磁控濺射靶、電阻蒸發(fā)源、離子源，各種源的接口通用性強(qiáng)、互換方式簡(jiǎn)便。鍍膜機(jī)匹配與各種源相適應(yīng)的電源和抽真空系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、工件加熱系統(tǒng)、工件轉(zhuǎn)架。根據(jù)需要，各種鍍膜源和電源可以方便地互換，進(jìn)行多種組合，用于沉積多種膜系的多層膜，做到一機(jī)多用。
以下結(jié)合附圖對(duì)一種立式開頂蓋結(jié)構(gòu)的積木式多用途真空鍍膜機(jī)，進(jìn)行詳細(xì)介紹。


附圖1為一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的正視圖，圖2為一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的上視圖。圖中(1)提升機(jī)構(gòu)、(2)觀察窗、(3)鍍膜室底版、(4)鍍膜機(jī)機(jī)座、(5)抽真空系統(tǒng)、(6)平面磁控濺射靶kf接口、(7)離子源、(8)內(nèi)裝平面磁控濺射靶、(9)平面陰極電弧蒸發(fā)源、(10)工件轉(zhuǎn)架、(11)工件加熱系統(tǒng)、(12)電阻蒸發(fā)源、(13)柱狀鍍膜源、(14)進(jìn)氣系統(tǒng)、(15)鍍膜室。
1)柱狀源(13)的一個(gè)柱狀機(jī)械結(jié)構(gòu)，當(dāng)采用鐵氧體磁軸和弧電源時(shí)，產(chǎn)生弧光放電，成為柱狀陰極電弧蒸發(fā)源(13)，當(dāng)采用釹鐵硼磁軸和磁控濺射電源時(shí)，產(chǎn)生輝光放電，成為柱狀磁控濺射靶(13)。很容易實(shí)現(xiàn)兩種柱狀鍍膜源的功能轉(zhuǎn)換。
2)鍍膜室(15)壁上安裝的平面陰極電弧蒸發(fā)源(9)，是圓形的或是矩形的。它的安裝接口尺寸也是離子源(7)的安裝接口尺寸。
3)鍍膜室(15)壁上安裝的內(nèi)裝平面磁控濺射靶(8)，采用標(biāo)準(zhǔn)的KF接口(6)由內(nèi)部安裝。KF接口(6)也是氣體分析儀、等離子體探測(cè)儀的安裝接口。
4)電阻蒸發(fā)源(12)安裝在頂蓋或底板(3)上。
5)離子源(7)是有燈絲的離子源或是無燈絲的冷離子源。冷離子源可以加工成圓形或長(zhǎng)條形，安裝在鍍膜室壁上。
根據(jù)需要，各種鍍膜源可以做多種組合使用，接口互換方便，用于沉積多種膜系的多層膜。
6)為了滿足沉積各種功能膜的需要，一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)匹配各種先進(jìn)的電源。有逆變弧電源、直流濺射電源、中頻濺射電源、脈沖偏壓電源、真空蒸發(fā)電源，離子源電源。
7)鍍膜機(jī)的形式可以是立式前開門、立式開頂蓋、鐘罩形，鍍膜室為雙層水套結(jié)構(gòu)，安裝在底座(4)上。立式開頂蓋結(jié)構(gòu)設(shè)有頂蓋提升機(jī)構(gòu)(1)。鍍膜室(15)上設(shè)觀察窗(2)。
8)鍍膜機(jī)的真空系統(tǒng)(5)為分子泵系統(tǒng)或擴(kuò)散泵系統(tǒng)。
9)頂蓋上安裝工件烘烤加熱系統(tǒng)(11)。
10)進(jìn)氣系統(tǒng)(14)由三路質(zhì)量流量計(jì)供氣。
11)鍍膜機(jī)中配置可以進(jìn)行公自轉(zhuǎn)的工件轉(zhuǎn)架機(jī)構(gòu)(10)。
具體實(shí)施方式
結(jié)合以下應(yīng)用實(shí)例介紹本實(shí)用新型的各種具體實(shí)施方案1)本實(shí)用新型的應(yīng)用實(shí)例1可以選用平面陰極電弧蒸發(fā)源(9)和柱狀陰極電弧蒸發(fā)源(13)聯(lián)合使用，用于沉積TiN-ZrN、TiN-ZrN-CrN等多層膜。兩個(gè)平面弧源可以采用兩種靶材，與柱狀陰極電弧蒸發(fā)源采用的另一種靶材配合，兩種陰極電弧蒸發(fā)源均匹配逆變弧電源，工件配脈沖偏壓電源，可以沉積由三種膜組成的多層膜；2)本實(shí)用新型的應(yīng)用實(shí)例2選用平面磁控濺射靶(8)和柱狀陰極電弧蒸發(fā)源(13)聯(lián)合使用，平面磁控濺射靶匹配中頻電源、柱狀陰極電弧蒸發(fā)源匹配逆變弧電源、工件匹配脈沖偏壓電源；可以沉積以TiN為間隔層的TiN-ZrN、TiN-AlN、TiN-MoS2、TiN-C3N4等多層膜；3)本實(shí)用新型的應(yīng)用實(shí)例3
平面磁控濺射靶(8)和離子源(7)聯(lián)合使用，兩個(gè)平面靶可以安裝不同的靶材，離子源可以輔助沉積、離化反應(yīng)氣體，有利于沉積化合物膜或絕緣膜，平面磁控濺射靶匹配中頻電源、離子源匹配離子源電源，工件匹配脈沖偏壓電源，可以沉積TiN-ZrN、TiN-AlN、TiN-MoS2、TiN-C3N4、等多層納米膜。；4)本實(shí)用新型的應(yīng)用實(shí)例4選用平面磁控濺射靶(8)和柱狀磁控濺射靶(13靶)及離子源(7)聯(lián)合使用，平面磁控濺射靶匹配中頻電源，柱狀磁控濺射靶匹配直流電源，工件匹配脈沖偏壓電源；可以沉積三層納米膜。如TiN-ZrN-Si3N4、TiN-AlN、TiN-ZrN-SiO2、TiN-MoS2、TiN-C3N4-DLC等多層納米膜。
5)本實(shí)用新型的應(yīng)用實(shí)例5電阻蒸發(fā)源(12)和離子源(7)聯(lián)合使用，可以提高膜層和工件基材的結(jié)合力、獲得特定結(jié)構(gòu)和性能的膜層。
本實(shí)用新型的意義在于提供一種便于科研機(jī)構(gòu)、學(xué)校、企業(yè)研發(fā)部門使用的積木式多用途真空鍍膜機(jī)，便于進(jìn)行多種膜系的研發(fā)。根據(jù)研究課題的需要，方便地更換各種鍍膜源、電源、離子源。有一臺(tái)主機(jī)，相當(dāng)于有了多臺(tái)鍍膜機(jī)，進(jìn)行多個(gè)課題的研究，無須購(gòu)買多臺(tái)設(shè)備。由于匹配了當(dāng)前先進(jìn)的鍍膜源和電源、離子源，可以在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行高新技術(shù)領(lǐng)域需要的多層膜、納米膜的研發(fā)。鍍膜機(jī)中配置的公自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)架，提供了可以進(jìn)行小批試生產(chǎn)的條件。本實(shí)用新型還可以做為學(xué)校的教學(xué)演示設(shè)備、教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)，其特征在于，鍍膜室(15)上匹配柱狀鍍膜源(13)、平面陰極電弧蒸發(fā)源(9)、平面磁控濺射靶(8)、電阻蒸發(fā)源(12)、離子源(7)，各種源的接口通用，鍍膜機(jī)匹配與各種源相適應(yīng)的電源和抽真空系統(tǒng)(5)、進(jìn)氣系統(tǒng)(14)、工件加熱系統(tǒng)(11)、工件轉(zhuǎn)架(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)，其特征在于柱狀源(13)的一個(gè)柱狀機(jī)械結(jié)構(gòu)，可以采用鐵氧體磁軸匹配弧電源，也可以采用釹鐵硼磁軸匹配磁控濺射電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)，其特征在于鍍膜室(15)壁上安裝的平面陰極電弧蒸發(fā)源(9)有圓形的或矩形的，它的安裝接口尺寸也是離子源(7)的安裝接口尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)，其特征在于鍍膜室(15)壁上安裝的內(nèi)裝平面磁控濺射靶(8)，采用標(biāo)準(zhǔn)的KF接口(6)由內(nèi)部安裝，KF接口(6)也是氣體分析儀、等離子體探測(cè)儀的接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)，其特征在于離子源(7)是有燈絲的離子源或無燈絲的冷離子源，冷離子源形狀有圓形的或長(zhǎng)條形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)，其特征在于匹配各種先進(jìn)的電源，有逆變弧電源、直流濺射電源、中頻濺射電源、脈沖偏壓電源、真空蒸發(fā)電源，離子源電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)，其特征在于所采用的鍍膜機(jī)的形式可以是立式前開門、立式開頂蓋或鐘罩式，鍍膜室為雙層水套結(jié)構(gòu)，安裝在底座(4)上，立式開頂蓋結(jié)構(gòu)設(shè)有頂蓋提升機(jī)構(gòu)(1)，鍍膜室(15)上設(shè)觀察窗(2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)，其特征在于所采用的鍍膜機(jī)的真空系統(tǒng)(5)有分子泵系統(tǒng)或擴(kuò)散泵系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種積木式多用途真空鍍膜機(jī)，鍍膜室上匹配柱狀鍍膜源、平面陰極電弧蒸發(fā)源、平面磁控濺射靶、電阻蒸發(fā)源、離子源，各種源的接口通用性強(qiáng)、互換方式簡(jiǎn)便。鍍膜機(jī)匹配與各種源相適應(yīng)的多種新電源、抽真空系統(tǒng)、氣進(jìn)氣系統(tǒng)、工件加熱系統(tǒng)、工件轉(zhuǎn)架。根據(jù)需要，各種鍍膜源和電源可以方便地互換，進(jìn)行多種組合，用于沉積多種膜系的多層膜，做到一機(jī)多用。
文檔編號(hào)C23C14/00GK2931493SQ20052013279
公開日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2005年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月22日
發(fā)明者王福貞 申請(qǐng)人:王福貞