CN106399950A - 一种实现离子源均匀照射镀膜基片的镀膜方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及真空镀膜技术领域，尤其是一种实现离子源均匀照射镀膜基片的镀膜方法，其特征在于：将所述离子源发射荷能粒子的发射区域的截面形状设置为扇形或类扇形，使所述镀膜伞架径向上的所述镀膜基片在途经所述扇形或类扇形发射区域上方时接受到的荷能粒子的照射时间相等。本发明的优点是：实现镀膜伞架径向上的镀膜基片接受到的荷能粒子照射强度大致相当，从而形成均匀性较好的薄膜致密度；结构简单、合理，适用性强。

Description

一种实现离子源均匀照射镀膜基片的镀膜方法
技术领域
本发明涉及真空镀膜技术领域，尤其是一种实现离子源均匀照射镀膜基片的镀膜方法。
背景技术
在真空镀膜领域，离子辅助镀膜的应用比较广泛。使用离子源时，如果离子源发射的荷能粒子作用于空白的镀膜基片，则可以起到清洗和活化基片的作用；如果荷能粒子作用于镀膜中的镀膜基片，则还起到辅助沉积的作用。由于荷能粒子的作用，离子源辅助镀膜的光学薄膜一般具有较好的致密度和较高的折射率。通常情况下，离子源发射荷能粒子的发射口为圆形，相应地，在离子源向外部发射的自由空间中，荷能粒子的等能量线也呈圆形分布。
对于真空蒸发设备，通常在真空镀膜腔室内的顶部设置一个可旋转的圆形镀膜伞架，真空蒸发设备的蒸发源和离子源通常设置在真空镀膜腔室的底部。镀膜时，蒸发源和离子源开始工作，承载着镀膜基片的镀膜伞架以中心回转机构为轴进行转动。当离子源发射荷能粒子的发射口为圆形，且镀膜伞架和离子源的相对倾斜角度较小时，离子源发射荷能粒子的等能量线在镀膜伞架上的投影亦近似为圆形。易知，此时旋转的圆形镀膜伞架径向上的基片在等能量线所围成的圆的扫略时间通常情况下是不同的，因此，不能保证各个基片接受大致相等的粒子照射。一般情况下，要想实现镀膜厚度均一性，可在蒸发源的上方设置膜厚补正板，通过膜厚补正板的形状设计，选择性地改变蒸发源膜料的发射角度来实现膜厚均一性。然而,要想实现薄膜致密度均一性，考虑到离子源发射出的为高能量粒子，类似膜厚补正板的方式有可能导致补正板被溅射而影响镀膜品质。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种实现离子源均匀照射镀膜基片的镀膜方法，通过对离子源发射荷能粒子的发射区域的截面形状进行设计，实现镀膜伞架径向上的镀膜基片接受到的荷能粒子的照射强度相等，提高薄膜致密度均一性。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种实现离子源均匀照射镀膜基片的镀膜方法，通过离子源对承载在可旋转镀膜伞架上的镀膜基片进行镀膜，其特征在于：将所述离子源发射荷能粒子的发射区域的截面形状设置为扇形或类扇形，使所述镀膜伞架径向上的所述镀膜基片在途经所述扇形或类扇形发射区域上方时接受到的荷能粒子的照射时间相等。
在所述离子源的外围设置屏蔽罩，所述屏蔽罩上开设有扇形或类扇形发射口，所述扇形或类扇形发射口位于所述离子源的上方，通过所述扇形或类扇形开口使所述离子源发射荷能粒子的发射区域的截面形状为扇形或类扇形。
将所述扇形或类扇形发射区域在所述镀膜伞架上的等能量线所围成的扇形或类扇形区域覆盖所述镀膜伞架径向上的所述镀膜基片，使所述镀膜伞架径向上的所述镀膜基片的运动轨迹在该扇形或类扇形区域内的运动时间相同。
所述扇形或类扇形的发射区域的圆心位于所述镀膜伞架的中垂线上。
本发明的优点是：实现镀膜伞架径向上的镀膜基片接受到的荷能粒子照射强度大致相当，从而形成均匀性较好的薄膜致密度；结构简单、合理，适用性强。
附图说明
图1为本发明的真空镀膜室的正视图；
图2为本发明中离子源发射荷能粒子的扇形发射口的示意图；
图3为本发明中离子源发射荷能粒子的扇形发射口在镀膜伞架上的投影示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-3所示，图中标记1-10、31-33分别表示为：真空镀膜室1、镀膜伞架2、镀膜基片3、中心回转机构4、离子源5、蒸发源6、离子源屏蔽罩7、蒸发源屏蔽罩8、膜厚补正板9、离子源发射荷能粒子的发射口10、内圈基片31、中圈基片32、外圈基片33。
实施例：本实施例中实现离子源均匀照射镀膜基片的镀膜方法可依附如图1所示的镀膜装置实现。如图1所示，镀膜装置主体为真空镀膜室1，真空镀膜室1的内部腔室为镀膜空间。在真空镀膜室1的顶部设置有中心回转结构4，镀膜伞架2固定安装在中心回转机构4上；在中心回转机构4的驱动下，镀膜伞架2可在真空镀膜室1的内部绕中心回转机构4旋转。在镀膜伞架2上均匀布置有若干镀膜基片3，按镀膜伞架2的径向由内至外依次分为内圈基片31、中圈基片32以及外圈基片33。在镀膜伞架2的下方设置有用于对镀膜基片3进行镀膜的离子源5和蒸发源6，离子源5和蒸发源6分别固定设置在真空镀膜室1的底部。在蒸发源6和镀膜伞架2之间设置有膜厚修正板9，膜厚修正板9的一端与真空镀膜室1的腔室内壁固定连接，蒸发源6的出射粒子经膜厚修正板9的修正到达镀膜伞架2上的镀膜基片3，以提高镀膜厚度均一性。
如图1所示，离子源屏蔽罩7固定设置在离子源7的外围，其罩体顶部开设有扇形的开口。如图2所示，离子源屏蔽罩7上的扇形开口使离子源发射荷能粒子的发射口10的截面形状为扇形（图2中ABCD所围成的扇形区域）。此时，如图3所示，呈扇形的离子源发射荷能粒子的发射口10在镀膜伞架2上的投影，即扇形发射区域在镀膜伞架2上的等能量线所围成的扇形区域为A’B’C’D’，该扇形区域覆盖了内圈基片31、中圈基片32以及外圈基片33。因此，旋转的镀膜伞架2径向上的镀膜基片在等能量线所围成的扇形区域上扫略时，具有相同的角速度，使内圈基片31、中圈基片32以及外圈基片33在该扇形区域内的扫略时间相等，这样一来内圈基片31、中圈基片32以及外圈基片33所接受到的荷能粒子照射强度相同，从而形成均一性良好的薄膜致密度。离子源发射荷能粒子的发射口10为镀膜伞架2的中垂线与该开口所在平面的交点，以保证经离子源发射荷能粒子的发射口10所发射的荷能粒子可均匀的达到内圈基片31、中圈基片32以及外圈基片33上。
本实施例在具体实施时：如图1所示，在蒸发源6的外围设置有蒸发源屏蔽罩8，蒸发源屏蔽罩8顶部开设有开口，可利用对开口形状的设计调整蒸发源6的出射范围，以提高镀膜膜厚的均一性。
虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，如离子源发射荷能粒子的发射口10的开口大小，离子源屏蔽罩7的具体结构等，故在此不一一赘述。

Claims (4)

1.一种实现离子源均匀照射镀膜基片的镀膜方法，通过离子源对承载在可旋转镀膜伞架上的镀膜基片进行镀膜，其特征在于：将所述离子源发射荷能粒子的发射区域的截面形状设置为扇形或类扇形，使所述镀膜伞架径向上的所述镀膜基片在途经所述扇形或类扇形发射区域上方时接受到的荷能粒子的照射时间相等。
2.根据权利要求1所述的一种实现离子源均匀照射镀膜基片的镀膜方法，其特征在于：在所述离子源的外围设置屏蔽罩，所述屏蔽罩上开设有扇形或类扇形发射口，所述扇形或类扇形发射口位于所述离子源的上方，通过所述扇形或类扇形开口使所述离子源发射荷能粒子的发射区域的截面形状为扇形或类扇形。
3.根据权利要求1所述的一种实现离子源均匀照射镀膜基片的镀膜方法，其特征在于：将所述扇形或类扇形发射区域在所述镀膜伞架上的等能量线所围成的扇形或类扇形区域覆盖所述镀膜伞架径向上的所述镀膜基片，使所述镀膜伞架径向上的所述镀膜基片的运动轨迹在该扇形或类扇形区域内的运动时间相同。
4.根据权利要求1所述的一种实现离子源均匀照射镀膜基片的镀膜方法，其特征在于：所述扇形或类扇形的发射区域的圆心位于所述镀膜伞架的中垂线上。
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