一种镀膜设备及镀膜方法技术

本发明专利技术涉及一种镀膜设备及镀膜方法，其中镀膜设备包括真空室(1)，设置在所述真空室(1)中的靶材基座(11)和基底夹具(12)，所述靶材基座(11)设置于所述基底夹具(12)的上方；还包括电极切换装置(13)；所述电极切换装置(13)与所述靶材基座(11)相互连接，且所述靶材基座(11)为偶数个。通过交替变换溅射靶材的电极性，从而实现本发明专利技术在镀膜过程中，使带正电荷的等离子体轮流轰击电极性为阴极的溅射靶材，从而避免的长时间轰击同一个溅射靶材而导致溅射靶材“中毒”，进而避免了在镀膜过程中，溅射靶材的失效，有效提高了溅射靶材的使用寿命，并且进一步提高了镀膜设备的镀膜效率。

【技术实现步骤摘要】
一种镀膜设备及镀膜方法
本专利技术涉及一种镀膜设备及镀膜方法，尤其涉及一种用于滤光片的镀膜设备及镀膜方法。
技术介绍
随着科技的发展，在智能手机、车载激光雷达、安防门禁、智能家居、虚拟现实/增强现实/混合现实、3D体感游戏、3D摄像与显示等终端运用中逐步嵌入了人脸识别、手势识别等功能。相应的，为实现上述功能则需要用到近红外窄带滤光片，其能起到增透铜带中近红外光线，截止环境中可见光的作用。通常近红外窄带滤光片包括两个膜系，分别为IR带通膜系和长波通AR膜系。传统膜料和真空蒸发镀膜方式难以满足新兴市场需求，因此导致现有技术中的滤光片对近红外光线的增透效果以及截止可见光的效果较差，在一个较大角度范围内被摄物反射或发射光被红外传感器敏感捕获的光信号通带出现偏移，导致信号噪声增大，进而引起识别异常，从而导致将滤光片组装到人脸识别、手势识别等装置后，成像效果较差、识别精度不高，而且，传统技术中近红外窄带滤光片的生产效率低，难以满足日益增长的市场需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种镀膜设备及镀膜方法，解决滤光片生产效率低的问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种镀膜设备，包括真空室，设置在所述真空室中的靶材基座和基底夹具，所述靶材基座设置于所述基底夹具的上方；还包括电极切换装置；所述电极切换装置与所述靶材基座相互连接，且所述靶材基座为偶数个。根据本专利技术的一个方面，所述靶材基座上设置有线性位移装置；沿竖直方向，所述线性位移装置驱动所述靶材基座往复移动。根据本专利技术的一个方面，还包括：设置于所述真空室中与所述靶材基座相邻且用于提供并增强所述靶材基座位置等离子体运动速度的射频发生器,以及设置与所述真空室外部且与所述靶材基座相对的交变磁场装置。根据本专利技术的一个方面，还包括：设置在所述真空室上的离子源和抽气装置，用于向所述真空室中通入气体的进气管，用于抽取所述真空室中气体的出气管；所述进气管包括用于输送惰性气体的第一进气管和用于通入反应气体的第二进气管。根据本专利技术的一个方面，所述进气管与所述出气管相对设置。根据本专利技术的一个方面，所述电极切换装置为交流电极切换装置。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种镀膜方法，包括：S1.在真空室中分别安装溅射靶材和基底，并将真空室中的压力控制在预设压力值；S2.向所述真空室通入惰性气体，并将所述惰性气体电离后轰击所述溅射靶材和所述基底的表面进行预处理；S3.向所述真空室中通入反应气体，在所述基底上镀制膜层，其中，以预设周期交替变换所述溅射靶材的电极性。根据本专利技术的一个方面，所述惰性气体和所述反应气体通入的体积流量小于120sccm。根据本专利技术的一个方面，所述惰性气体为氩气，所述反应气体为氢气或氧气；若所述反应气体为氢气，则所述氩气与所述氢气的体积流量满足0.2≤VH2/VAr≤0.5，其中，所述VH2为氢气的体积流量，所述VAr为氩气的体积流量。根据本专利技术的一个方面，步骤S3中，在所述基底上镀制膜层时，其溅射反应温度为80℃～300℃，溅射速率V满足：0.1nm/s≤V≤1nm/s。根据本专利技术的一个方面，步骤S3中，所述膜层包括IR带通膜层和AR长波通膜层，所述IR带通膜层和所述AR长波通膜层分别镀制在所述基底相对的两侧；所述IR带通膜层和所述AR长波通膜层分别采用第一折射率材料、第二折射率材料、第三折射率材料中的两种或三种交替镀制而成，其中，所述第一折射率材料的折射率小于3，所述第二折射率材料的折射率大于3，所述第三折射率材料的折射率小于4。根据本专利技术的一个方面，所述IR带通膜层和所述AR长波通膜层分别与所述基底连接的一层采用所述第一折射率材料或所述第三折射率材料镀制；所述IR带通膜层和所述AR长波通膜层分别与入射介质靠近的一层采用所述第一折射率材料或所述第三折射率材料镀制。根据本专利技术的一个方面，所述第一折射率材料为Nb2O5、Ta2O5、TiO2、SiO2、ZrO2、Si2N、SiN、Si2N3、Si3N4中的一种或几种的混合物。根据本专利技术的一个方面，所述第二折射率材料为氢化硅。根据本专利技术的一种方案，偶数个靶材可以实现交替变换溅射靶材的电极性，从而实现本专利技术在镀膜过程中，使带正电荷的等离子体轮流轰击电极性为阴极的溅射靶材，从而避免的长时间轰击同一个溅射靶材而导致溅射靶材“中毒”，进而避免了在镀膜过程中，溅射靶材的失效，有效提高了溅射靶材的使用寿命，使设备可以连续进行镀膜生产，并且进一步提高了镀膜设备的镀膜效率。根据本专利技术的一种方案，将靶材上的原子溅射到基底表面的，溅射反应温度为80℃～300℃，溅射速率设置在0.1nm/s≤V≤1nm/s的范围内，能够更好的匹配基底夹具所在旋转系统的抖动特性，从而使承载在基底夹具上的基底的盘差小于6nm，从而使基地上原子的附着更加均匀，进而使基底上镀膜的厚度均匀，使镀膜效果更好，镀膜性能更优。根据本专利技术的一种方案，通过将氩气、氢气、氧气通入真空室中的体积流量设置为小于120sccm，并且当反应气体为氢气时，氩气与氢气的体积流量满足0.2≤VH2/VAr≤0.5，则可在镀制膜层的过程中有效改善镀膜的产品应力，从而使镀制的膜层内部结构更加稳定，改善了镀膜应力弯曲引起的均匀性差、膜层碎裂、崩膜、贴付胶水后脱膜等缺陷，提高了产品性能及良率，进一步保证了膜层的使用寿命和使用效果。根据本专利技术的一种方案，通过采用离子源(对惰性气体进行电离后轰击溅射靶材和基底的表面，从而使溅射靶材和基底表面上的杂质被有效去除，保证了在镀膜过程中，溅射靶材和基底表面的洁净，从而对改善基底上镀制的膜层的质量有益，同时也可以提高基底对膜层原子的附着力。根据本专利技术的一种方案，在基底上形成更致密沉积的膜层，具有更好的附着力、更强的硬度和抗划伤性能；具有更高的沉积速率，形成光滑平整的边界层和无定形层结构，因此具有更低的散射或吸收损失。通过本专利技术制作的近红外窄带滤光片，可以在高透过率的前提下，能极大地降低窄带滤光片通带中心波长随角度漂移量，提升了窄带滤光片过渡区的陡度，提高人脸识别、手势识别系统中信噪比，降低了膜层总厚度和镀膜总时间，降低了生产成本，为终端客户节约了使用成本。附图说明图1示意性表示根据本专利技术的一种实施方式的镀膜设备的结构图；图2示意性表示根据本专利技术的一种实施方式的惰性气体体积流量与镀膜应力的关系图；图3示意性表示根据本专利技术的一种实施方式镀制的近红外窄带滤光片的结构图；图4示意性表示根据本专利技术的一种实施方式镀制的近红外窄带滤光片透过率与波长曲线关系图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在针对本专利技术的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本专利技术的限制。下面结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镀膜设备，包括真空室(1)，设置在所述真空室(1)中的靶材基座(11)和基底夹具(12)，所述靶材基座(11)设置于所述基底夹具(12)的上方；其特征在于，还包括电极切换装置(13)；所述电极切换装置(13)与所述靶材基座(11)相互连接，且所述靶材基座(11)为偶数个。

【技术特征摘要】
1.一种镀膜设备，包括真空室(1)，设置在所述真空室(1)中的靶材基座(11)和基底夹具(12)，所述靶材基座(11)设置于所述基底夹具(12)的上方；其特征在于，还包括电极切换装置(13)；所述电极切换装置(13)与所述靶材基座(11)相互连接，且所述靶材基座(11)为偶数个。2.根据权利要求1所述的镀膜设备，其特征在于，所述靶材基座(11)上设置有线性位移装置；沿竖直方向，所述线性位移装置驱动所述靶材基座(11)往复移动。3.根据权利要求1或2所述的镀膜设备，其特征在于，还包括：设置于所述真空室(1)中与所述靶材基座(11)相邻且用于提供并增强所述靶材基座(11)位置等离子体运动速度的射频发生器(14),以及设置与所述真空室(1)外部且与所述靶材基座(11)相对的交变磁场装置(19)。4.根据权利要求3所述的镀膜设备，其特征在于，还包括：设置在所述真空室(1)上的离子源(15)和抽气装置(16)，用于向所述真空室(1)中通入气体的进气管(17)，用于抽取所述真空室(1)中气体的出气管(18)；所述进气管(17)包括用于输送惰性气体的第一进气管(171)和用于通入反应气体的第二进气管(172)。5.根据权利要求4所述的镀膜设备，其特征在于，所述进气管(17)与所述出气管(18)相对设置。6.根据权利要求1所述的镀膜设备，其特征在于，所述电极切换装置(13)为交流电极切换装置。7.一种采用权利要求1至6任一所述镀膜设备的镀膜方法，包括：S1.在真空室(1)中分别安装溅射靶材和基底，并将真空室(1)中的压力控制在预设压力值；S2.向所述真空室(1)通入惰性气体，并将所述惰性气体电离后轰击所述溅射靶材和所述基底的表面进行预处理；S3.向所述真空室(1)中通入反应气体，在所述基底上...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈策，丁维红，肖念恭，陈吉利，
申请(专利权)人：信阳舜宇光学有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41