CN101225503B

CN101225503B - 溅镀式镀膜装置

Info

Publication number: CN101225503B
Application number: CN2007102000877A
Authority: CN
Inventors: 颜士杰
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2027-01-19
Also published as: CN101225503A

Abstract

本发明提供一种溅镀式镀膜装置，其包括：本体、承载件、致动件、第一靶电极及第二靶电极；所述本体形成有工作室；所述承载件设置在工作室内且设置有容置通孔，所述容置通孔用以收容待镀工件并暴露所述待镀工件的两相对的待镀表面；所述第一靶电极与第二靶电极相对地设置在本体上，分别用以装载第一靶材及第二靶材；所述致动件设置在本体上且与承载件机械耦合，用以驱动所述承载件沿垂直于所述容置通孔的开口方向的轴线转动，以使装载在所述第一靶电极与第二靶电极上的第一靶材与第二靶材交替地对所述待镀工件的待镀表面进行镀膜。所述溅镀式镀膜装置可在一次制程中完成对待镀工件进行双面镀膜，进而可大大降低生产成本及提升生产效率。

Description

溅镀式镀膜装置

技术领域

本发明涉及一种真空镀膜装置，尤其涉及一种溅镀式真空镀膜装置。

背景技术

溅镀是利用等离子体产生的离子去撞击阴极靶材，将靶材内的原子撞出而沉积在基材表面堆积成膜。由于溅镀可以同时达成较佳的沉积效率、大尺寸的沉积厚度控制、精确的成份控制、以及较低的制造成本，因此在工业上被广泛应用。

当前手机数码相机镜头的应用已日渐普及，因此有必要提升其关键零组件的制造技术，以有效地降低其制造成本及提升其良率。而手机数码相机镜头的光学模组便是一关键零组件，其通常包括镜筒，以及收容在镜筒内的塑料镜片、玻璃镜片、垫片(Spacer)、光圈片、红外截止滤光片(IR-cut Filter)等元件。由于手机数码相机镜头里的影像感测器，如电荷耦合感测器(CCD Sensor)是通过感应光的能量来产生电流的，所以即使在光线很暗的环境下仍然会因为温度、红外线、电磁波等因素的影响而产生噪声(Noise)；而红外截止滤光片则可以经由其形成在玻璃基材上的红外截止光学膜层将红外光滤除掉以降低其噪声。

随着对高阶手机数码相机镜头的需求越来越高，在红外截止滤光片背面在镀上一抗反射光学膜层(Anti-Reflective Coating，简称AR Coating)以提升光通过红外截止滤光片的玻璃基材的穿透率之需求也逐渐产生。通常经由溅镀方式制作具有抗反射光学膜层的红外截止滤光片包括以下步骤：(1)将玻璃基材装载在工作腔内并对该工作腔进行第一次抽真空，然后经由第一次溅镀在玻璃基材的一侧沉积红外截止光学膜层，以获得一半成品；(2)第一次破真空，从工作腔内取出该半成品，并对该半成品进行第一次清洗；(3)将上述清洗完的半成品再次装载在工作腔内并对该工作腔进行第二次抽真空，然后经由第二次溅镀在玻璃基材的相对的另一侧沉积抗反射光学膜层，以获得具有抗反射光学膜层的红外截止滤光片成品；(4)第二次破真空，从工作腔内取出该成品并进行再次清洗。然而，由于上述溅镀工艺每次只能对玻璃基材进行单面成膜，导致需要进行两次破真空及两次清洗，其在一定程度上增加了人工成本及半成品管理成本。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种溅镀式镀膜装置，其可达成对基材进行双面镀膜之目的，进而降低生产成本及提升生产效率。

一种溅镀式镀膜装置，其包括：本体、承载件、致动件、第一靶电极、及第二靶电极；所述本体形成有工作室；所述承载件设置在所述工作室内且设置有容置通孔，所述容置通孔用以收容待镀工件并暴露所述待镀工件的两相对的待镀表面；所述第一靶电极与第二靶电极相对地设置在所述本体上，分别用以装载第一靶材及第二靶材；所述致动件设置在所述本体上且与承载件机械耦合，用以驱动所述承载件沿垂直于所述容置通孔的开口方向的轴线转动，以使装载在所述第一靶电极与第二靶电极上的第一靶材与第二靶材交替地对所述待镀工件的待镀表面进行镀膜。

相对于现有技术，所述溅镀式镀膜装置经由设置致动件及在工作室内设置具有容置通孔的承载件，其可使得装载在相对设置的第一靶电极与第二靶电极上的第一靶材与第二靶材交替地在收容于容置通孔的待镀工件的某一待镀表面进行镀膜。另外，经由致动件驱动该承载件转动一定角度如180度，还可在同一制程中实现对另一相对的待镀表面进行镀膜。因此，所述溅镀式镀膜装置可在一次制程中完成对待镀工件进行双面镀膜，其可节省现有技术中第一次破真空、第二次抽真空及第一次清洗的时间以及半成品的管理成本，进而可大大降低生产成本及提升生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种溅镀式镀膜装置的分解示意图。

图2是图1所示溅镀式镀膜装置的局部剖示图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。

请参阅图1及图2，本发明实施例提供的一种溅镀式镀膜装置100，其包括本体110，承载件130，致动件150，第一靶电极170，及第二靶电极190。

所述本体110形成有一个工作室112。该工作室112用以提供一真空溅镀环境。通常，该本体110还包括与工作室112相连通的气体入口与气体出口(图中均未示出)。其中，气体入口用于向工作室112内导入放电气体，例如氩气、氮气等。该气体出口用于使工作室112获得初始的真空度以及在溅射过程中保持一定的真空度，其通常与一个真空泵(图未示)相连。

所述承载件130设置在工作室112内，且设置有至少一个容置通孔132。该容置通孔132用以装载待镀工件(图未示出)并使该待镀工件的两相对的待镀表面暴露给第一靶电极170与第二靶电极190。该承载件130可由导电材料，如铁、铝等金属制成，其在溅镀过程充当阳极。该容置通孔132的形状与待镀工件的形状相配合以固持待镀工件；例如，当该容置通孔132用于装载制作具有抗反射光学膜层的红外截止滤光片的玻璃基材时，其可设置为方形通孔。可以理解的是，为获得量产之目的，该承载件130可设置多个容置通孔132；如图1及图2所示，该多个容置通孔132以阵列式排布且开口方向一致。另外，为适应不同尺寸的待镀工件，该承载件130可设置为可更换式的承载件。

所述致动件150设置在本体110上且与所述承载件130机械耦合，用以驱动承载件130沿如图2虚线所示轴线136转动。从图2中可以得知，该轴线136与容置通孔132的开口方向基本垂直。该致动件150可为旋转马达组件或旋转汽缸组件。

所述第一靶电极170与第二靶电极190相对地设置在本体110上，用以装载由形成薄膜的材料制成的靶材。该第一靶电极170与第二靶电极190可为板状电极，其在溅镀过程通常充当阴极且其开关状态可分别独立控制。该第一靶电极170与第二靶电极190在对装载在承载件130上的待镀工件进行镀膜时，所述第一靶电极170与第二靶电极190分别位于所述承载件130的相对的两侧(也即容置通孔132的两侧)。本实施例中，所述溅镀式镀膜装置100设置有两个第一靶电极170及两个第二靶电极190；优选地，该两个第一靶电极170的开关状态分别独立控制，该两个第二靶电极190的开关状态分别独立控制。

另外，本实施例中，所述本体110还包括固设在其上且位于工作室112内的多个遮挡板114；如图1及图2中示出的两个相对设置的遮挡板114。该遮挡板114与承载件130相配合将工作室112间隔成两个相对独立的工作区域，以避免在对待镀工件的某一待镀表面进行溅射成膜时造成对该待镀工件的另一相对待镀表面的污染；而所述第一靶电极170与第二靶电极190则分设于该两个相对独立的工作区域内。当然，可以理解的是，也可以经由对工作室112形状的设置，而无需设置遮挡板114，其仍可以达到上述效果。

下面将简要描述一种利用本实施例所提供的溅镀式镀膜装置100制作具有抗反射光学膜层的红外截止滤光片的操作过程。

(1)具体的，将两个折射率不同的高折射率靶材分别装载在两个第一靶电极170上，将两个折射率不同的低折射率靶材分别装载在两个第二靶电极190上；所述高折射率靶材与低折射率靶材的材质可依最终的抗反射光学膜层与红外截止光学膜层的材质选择。将用于制作具有抗反射光学膜层的红外截止滤光片的方形玻璃基材装载在设置于承载件130的容置通孔132内。经由致动件150将承载件130转动至两相对的遮挡板114之间以使承载件130处于工作位置，此时，承载件130与遮挡板114相互配合将工作室112间隔成两个相对独立的工作区域。经由与工作室112相连通的气体出口对工作室112抽真空至预定压力的真空状态。经由与工作室112相连通的气体入口向工作室112通入放电气体如氩气。

(2)选择性地开启上述两个第一靶电极170以由外部电源(图未示)向该第一靶电极170施加负电压，承载件130接地。当装载在第一靶电极170的高折射率靶材表面上产生放电气体的电离时，等离子体气体离子通过撞击高折射率靶材将能量传递给高折射率靶材，该高折射率靶材在离子的撞击下被撞击出原子或原子团，进而在玻璃基材的一个待镀表面形成一层高折射率薄膜。

(3)关闭第一靶电极170，经由致动件150将承载件130转动180度，使上述形成有高折射率薄膜的待镀表面暴露于第二靶电极190。选择性地开启上述两个第二靶电极190，以在高折射率薄膜上形成一低折射率薄膜。在形成低折射率薄膜之后，可再经由致动件150将承载件130转动180度以准备在该低折射率薄膜上沉积一高折射率薄膜。

(4)根据实际需要，重复一次或多次上述步骤(2)与(3)，在玻璃基材的一待镀表面上交替形成高折射率薄膜与低折射率薄膜，进而在该玻璃基材上形成一红外截止光学膜层。

(5)对于在上述玻璃基材的另一相对的待镀表面沉积一抗反射光学膜层的步骤与上述形成红外截止光学膜层的步骤是基本相同的，无需破真空，经由致动件150转动承载件130使玻璃基材上需要沉积抗反射光学膜层的待镀表面对应地暴露于第一靶电极170或第二靶电极190，即可在该待镀表面上沉积一抗反射光学膜层，故在此不再赘述。

(6)获得具有抗反射光学膜层的红外截止滤光片；该红外截止滤光片包括玻璃基材，以及分别沉积在该玻璃基材的两相对的表面的红外截止光学膜层与抗反射光学膜层。

可以理解的是，本发明实施例提供的溅镀式镀膜装置100并不仅限于制作具有双面光学膜层的红外截止滤光片，其还可以应用到其它领域，如半导体晶圆制造领域等。

由上可知，本发明实施例提供的溅镀式镀膜装置100经由设置致动件150及在工作室112内设置具有容置通孔132的承载件130，其可使得装载在相对设置的第一靶电极170与第二靶电极190上的靶材交替地在收容于容置通孔132的待镀工件(如玻璃基材)的某一待镀表面进行镀膜。另外，经由致动件150驱动该承载件130转动一定角度如180度，还可在同一制程中实现对另一相对的待镀表面进行镀膜。因此，所述溅镀式镀膜装置100可在一次制程中完成对待镀工件进行双面镀膜之目的，其可节省现有技术中第一次破真空、第二次抽真空及第一次清洗的时间以及半成品的管理成本，进而可大大降低生产成本及提升生产效率。

进一步的，所述溅镀式镀膜装置100经由设置多个(如，两个)第一靶电极170与多个第二靶电极190，可以执行多个靶材的共溅射，以适应待镀工件对薄膜成份多样化的需求，进而提升所述溅镀式镀膜装置100的效能。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

1.一种溅镀式镀膜装置，其包括：本体、承载件、致动件、第一靶电极、以及第二靶电极；所述本体形成有工作室；所述承载件设置在所述工作室内；所致动件设置在本体上；所述第一靶电极与第二靶电极相对地设置在所述本体上，分别用以装载第一靶材及第二靶材；其特征在于：

所述承载件设置有容置通孔，用以收容待镀工件并暴露所述待镀工件的两相对的待镀表面；

所述致动件与承载件机械耦合，用以驱动所述承载件沿垂直于所述容置通孔的开口方向的轴线转动，以使装载在所述第一靶电极与第二靶电极上的第一靶材与第二靶材交替地对所述待镀工件的待镀表面进行镀膜；

所述本体还包括两个固设在其上且相对地设置在工作室内的遮挡板；在对待镀工件的待镀表面进行镀膜时，该承载件位于该两个遮挡板之间且与该两个遮挡板相配合将工作室间隔成两个独立工作区域，所述第一靶电极与第二靶电极分别位于该两个工作区域。

2.如权利要求1所述的溅镀式镀膜装置，其特征在于，所述承载件由金属制成。

3.如权利要求1所述的溅镀式镀膜装置，其特征在于，所述致动件为旋转马达组件或旋转汽缸组件。

4.如权利要求1所述的溅镀式镀膜装置，其特征在于，所述第一与第二靶电极的数量分别为多个，且该多个第一与第二靶电极分别独立控制。

5.如权利要求4所述的溅镀式镀膜装置，其特征在于，所述第一靶电极与第二靶电极均为板状电极。

6.如权利要求1所述的溅镀式镀膜装置，其特征在于，所述容置通孔为多个，其以阵列式排布且开口方向一致。

7.如权利要求1所述的溅镀式镀膜装置，其特征在于，所述承载件可更换式地设置在工作室内。