一种用于磁控溅射镀膜机内镀制“雕塑”薄膜的磁控溅射倾斜沉积镀膜装置，包括安装架、刻度盘和基片安装夹具，还有步进电机、步进电机驱动器、计算机。该安装架安装在磁控溅射镀膜机的基底装置上；该刻度盘和基片安装夹具共同安装在安装架上；基片的倾斜角度通过基片安装夹具上的螺钉和刻度盘上的细分刻度进行精确控制，自由控制基片的倾斜角度；该步进电机通过旋转夹具控制基片的公转；该步进电机驱动器通过电脑和步进电机相连，通过计算机的已有程序来控制公转的频率。本发明专利技术主动引入基片的倾斜角度，主动调节角度变化，一次镀膜实现多片倾斜角度一致或者不一致的“雕塑”薄膜。本发明专利技术具有简单、实用、灵活、变化自由多样化、可操作性强等特点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于磁控溅射镀膜机内镀制“雕塑”薄膜的磁控溅射倾斜沉积镀膜装置，包括安装架、刻度盘和基片安装夹具，还有步进电机、步进电机驱动器、计算机。该安装架安装在磁控溅射镀膜机的基底装置上；该刻度盘和基片安装夹具共同安装在安装架上；基片的倾斜角度通过基片安装夹具上的螺钉和刻度盘上的细分刻度进行精确控制，自由控制基片的倾斜角度；该步进电机通过旋转夹具控制基片的公转；该步进电机驱动器通过电脑和步进电机相连，通过计算机的已有程序来控制公转的频率。本专利技术主动引入基片的倾斜角度，主动调节角度变化，一次镀膜实现多片倾斜角度一致或者不一致的“雕塑”薄膜。本专利技术具有简单、实用、灵活、变化自由多样化、可操作性强等特点。【专利说明】磁控溅射倾斜沉积镀膜装置
本专利技术涉及镀膜，特别是一种用于磁控溅射镀膜机镀制"雕塑"薄膜的磁控溅射倾 斜沉积镀膜装置。
技术介绍
磁控溅射镀膜技术不断完善和发展，已经在工业上作为一项非常广泛应用的镀膜 技术。磁控溅射镀膜的过程总结为八个字"电离、轰击、溅射、成膜"。即工作气体（Ar气分 子）高压下电离出Ar+离子，在电磁场作用下轰击阴极靶材，靶材受到轰击辉光放电，产生 等离子体，到达衬底基片成膜。一般设备主要有三大部分组成：抽真空系统、溅射系统、膜层 厚度系统。镀膜过程在真空室中进行。图1是本专利技术对应的磁控溅射沉积装置示意图，主 要包括真空系统1、进气装置2、排气阀门3、公转步进电机4、旋转夹具5、基底装置6、固定 挡板7、活动挡板8、溅射系统9。真空系统1还包括机械泵、分子泵等。磁控溅射的大体过 程为将清洗干净的基底安装在基底装置6的圆形凹槽中，活动挡板8至于基底装置6和溅 射系统9之间。关好排气阀门3和进气装置2,用真空系统1进行抽真空，得到所需的真空 度。用进气装置2通入适量的氩气和氧气等，达到所需的比例和真空度（约lO^a - IPa左 右）。如果为直流溅射，调节适当的电流起辉，如果为射频磁控溅射开启射频电源后，调节适 当的射频输入功率，同时调节匹配电容使得反射功率接近零。起辉后预溅射5-10分钟。然 后开公转步进电机4,通过旋转夹具5带动旋转基底装置6,移开活动挡板8开始沉积薄膜。 当沉积到一定的时间，关闭活动挡板8,关闭溅射系统9,这就完成了单层薄膜的制备，冷却 后取片。通过转动旋转夹具5或者更换靶材进行下一次不同样品的制备。磁控溅射镀膜技 术成熟，薄膜生长致密附着力强可控性好，采用常规的方法镀制的薄膜表面均匀，因此光学 的各项异性相同。 "雕塑"薄膜是一种采用倾斜沉积技术镀制的具有微钠结构的功能性薄膜。在镀制 过程中，控制基片的公转和自转以及倾斜角度得到不同微钠结构的薄膜。这种镀膜方式得 到的"雕塑"薄膜具有光学各项异性薄膜，"雕塑"薄膜在光学、纳米材料、显示屏、太阳能电 池当中具有很好的应用前景，"雕塑"薄膜填充液晶设计的显示屏已经获得了很好的应用。 所以在国际上，这种用倾斜沉积制备的倾斜纳米柱状结构受到了广大光学和材料研究工作 者的青睐。 目前为止，应用的倾斜沉积镀膜装置都是采用两个步进电机进行控制。由于三维 运动的限制，基片必须固定，采用步进电机进行倾斜角度控制只能放置一个基片。不同次试 验的工艺参数由于设备的稳定性和可重复性的影响，是不一样的，这样对搜索不同的镀膜 工艺对"雕塑"薄膜性能的影响，有巨大的挑战。而且每次只做一片固定倾斜角度的样品，这 样对人力和时间都是极大的浪费。同时，步进电机本身的使用温度不能超过135°c，这种温 度的限制大大的限制了实验的温度范围。所以，缩短"雕塑"薄膜制备的研究和开发周期， 加快新产品的的产业化进程，是"雕塑"薄膜工作者最关心的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述"雕塑"薄膜镀制缺点和困难，实现一种用于磁控溅射 的磁控溅射倾斜沉积镀膜装置，以实现一次抽真空过程实现不同沉积条件的多片样品。该 装置应该具有实用、简单、灵活、变化自由和操作性强的特点。 本专利技术的技术解决方案如下： -种用于磁控溅射镀膜机内镀制"雕塑"薄膜的磁控溅射倾斜沉积镀膜装置，其特 征在于安装架、刻度盘和基片安装夹具， 所述的安装架具有半圆的插头和手柄，所述的插头通过和磁控溅射镀膜机的基底 装置上面的圆形凹槽相对应，以将倾斜沉积镀膜装置安装在所述的基底装置上，所述的插 头具有三对锥孔，所述的手柄一端的上面具有一对第一螺孔，所述的手柄的两侧各具有两 组第二螺孔、第三螺孔和第二螺孔，通过十字沉头螺钉穿过插头上的第一锥孔和手柄上的 第一螺孔将所述的抽头固定在所述的手柄上，构成安装架； 所述的刻度盘上有位于圆心的圆孔和位于过该圆心的直径上并与所述的圆孔对 称的一对锥孔，用两个十字沉头螺钉穿过所述的刻度盘上的锥孔和安装架手柄侧面的第二 螺孔，将所述的刻度盘安装在所述的手柄上，所述的刻度盘的圆孔与所述的安装架手柄侧 面的第三螺孔相对应，所述的刻度盘上具有刻度； 所述的基片安装夹具对应有三种规格：第一基片安装夹具、第二基片安装夹具和 第三基片安装夹具，第一基片安装夹具、第二基片安装夹具和第三基片安装夹具具有不同 的圆形凹槽，供不同规格的基片的安装，所述的第一基片安装夹具、第二基片安装夹具和第 三基片安装夹具的一边都有内六角圆柱头螺钉，通过所述的刻度盘上的圆孔和安装架手柄 侧面的螺孔，将所述的基片安装夹具安装在安装架手柄上，所述的基片安装夹具的角度由 基片安装夹具与所述的刻度盘上的刻度确定。 所述的磁控溅射倾斜沉积镀膜装置还包括步进电机、步进电机驱动器、计算机，所 述的步进电机通过真空室内的信号线和真空室外的步进电机驱动器相连，所述的步进电机 驱动器和计算机相连接，三者相连使得步进电机通过旋转夹具来控制基片的转动。 所述的磁控溅射倾斜沉积镀膜装置，其特征在于自由控制基片安装夹具的倾斜角 度，并且基片数量（图2、3、4)和大小（图2)可调。 本专利技术的技术效果： 1、本专利技术精确控制镀膜时基片的倾斜角度，通过具有细分刻度的刻度盘，在镀膜 之前将基底转动相应的角度固定住即可。 2、本专利技术具有多用化，由于主动调节基底的倾斜角度，除了倾斜沉积制备"雕塑" 薄膜也可保持基底的水平进行常规镀膜。 3、本专利技术的多个基片安装夹具，满足单次工作镀制不同倾斜角度的样品。 4、本专利技术不同规格的基片安装夹具，实现一次性镀制多片不同或相同样品，提高 了工作效率，缩短"雕塑"薄膜新性质的研发制备过程。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术采用的磁控溅射镀膜机的结构简图。 图2是本专利技术磁控溅射倾斜沉积镀膜装置的立体图。 图3是本专利技术磁控溅射倾斜沉积镀膜装置的具有不同大小基片和不同倾斜角度 放置的装置的立体图。 图4是本专利技术刻度盘的立体图。 图5本专利技术安装架手柄立体图。 图6本专利技术磁控溅射倾斜沉积镀膜装置具有相同基片且倾斜角度均为30度放置 的装置立体图。 【具体实施方式】 请先参阅图1，图1为本专利技术采用的磁控溅射镀膜机的结构简图。由图可见，所述 的磁控溅射镀膜机包括通真空系统1、进气系统2、排气阀门3、公转步进电机4、旋转夹具5、 基底装置6、固定挡板7、活动挡板8、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于磁控溅射镀膜机内镀制“雕塑”薄膜的磁控溅射倾斜沉积镀膜装置，其特征在于安装架、刻度盘(12)和基片安装夹具，所述的安装架具有半圆的插头(10)和手柄(15)，所述的插头(10)通过和磁控溅射镀膜机的基底装置(6)上面的圆形凹槽相对应，以将倾斜沉积镀膜装置安装在所述的基底装置(6)上，所述的插头(10)具有三对锥孔(16)、(17)、(18)，所述的手柄(15)一端的上面具有一对第一螺孔(22)，所述的手柄(15)的两侧各具有两组第二螺孔(23)、第三螺孔(24)和第二螺孔(23)，通过十字沉头螺钉(19)穿过插头(10)上具有第一锥孔(18)和手柄(15)上部的第一螺孔(22)将所述的抽头(10)固定在所述的手柄(15)上，构成安装架；所述的刻度盘(12)上有位于圆心的圆孔(20)，和位于过该圆心的直径上并与所述的圆孔(20)对称的一对锥孔(21)，用两个十字沉头螺钉(26)穿过所述的刻度盘(12)上的锥孔(21)和安装架手柄(15)侧面的第二螺孔(23)，将所述的刻度盘(12)安装在所述的手柄(15)上，所述的刻度盘(12)的圆孔(20)与所述的安装架手柄(15)侧面的第三螺孔(24)相对应，所述的刻度盘(12)上具有刻度；所述的基片安装夹具对应有三种规格：第一基片安装夹具(11)、第二基片安装夹具(13)和第三基片安装夹具(14)，第一基片安装夹具(11)、第二基片安装夹具(13)和第三基片安装夹具(14)具有不同的圆形凹槽，供不同规格的基片的安装，所述的第一基片安装夹具(11)、第二基片安装夹具(13)和第三基片安装夹具(14)的一边都有内六角圆柱头螺钉(25)，通过所述的刻度盘上的圆孔(20)和安装架手柄(15)侧面的螺孔(24)，将所述的基片安装夹具安装在安装架手柄(15)上，所述的基片安装夹具的角度由基片安装夹具与所述的刻度盘(12)上的刻度确定。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：齐红基，王斌，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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