CN113621920B - 一种真空镀膜机的真空镀膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空镀膜机的真空镀膜方法，包括以下步骤：S1、设备的前期准备：S11、提供一种真空镀膜机；S12、阀瓣与阀座密封对冷泵建立真空；S13、基片和靶材放置好；S2对镀膜腔内进行粗抽真空，冷泵自身继续抽真空；S3、粗抽真空结束；S4、阀瓣与阀座分开，利用冷泵继续对镀膜腔再次建立真空；S5、阀瓣与阀座密封；S6、启动蒸发程序；S7、停止工作；S8、破空；S9、将基片从镀膜腔中取出；S10、更换新一批的基片后重复步骤S2至S9。该真空镀膜方法能够减少真空环境形成的时间，提高真空镀膜的效率。

Description

一种真空镀膜机的真空镀膜方法

技术领域

本发明涉及一种真空镀膜机的真空镀膜方法，属于利用电子束进行真空镀膜技术领域。

背景技术

真空镀膜机是半导体材料制作过程实现真空镀膜方法的一种设备，目前主要采用的电子束蒸发法，其主要原理是在真空条件下利用电子束直接加热蒸发材料，使蒸发材料气化并向基片移动，在基底上凝结形成薄膜的方法。电子束蒸发沉积法可以制备高纯薄膜，同时在同一蒸发沉积装置中可以安置多个坩埚，实现同时或分别蒸发，沉积多种不同的物质。通过电子束蒸发，任何材料都可以被蒸发。电子束蒸发可以蒸发高熔点材料，蒸发热效率高、束流密度大、蒸发速度快，制成的薄膜纯度高、质量好，厚度可以较准确地控制，可以广泛应用于制备高纯薄膜和导电玻璃等各种光学材料薄膜。

专利号为CN202021013114.7的专利公开了一种电子束蒸发台，主要包括箱体(1)，所述箱体(1) 为内部具有真空腔室的腔体(11) ；旋转装置，所述旋转装置枢转安装于腔体(11) 的顶部，所述旋转装置放置有基片：坩埚(4) ，所述坩埚(4) 设于旋转装置的下方，所述坩埚(4) 设置有多个，所述坩埚(4) 放置有靶材；电子枪(5) ，所述电子枪(5) 设于腔体(11) 内，所述电子枪(5) 可对靶材施加高温。专利号为202021011689.5公开了一种电子束蒸发台蒸发工艺腔体，这个腔体连接冷泵用来制冷提供真空，上述的两个专利也就公开了一种真空镀膜方法，其主要的流程是：基片放置在旋转装置上被带动公转，然后的腔体通过冷泵进行制冷提供真空，冷泵提供真空的原理是：冷泵的冷板温度降低，水分和气体就会附着在冷板上而冷凝成液态，此时冷板周围的气体减少，由于压差的作用，其他地方的气体会陆续向冷板移动，最终将整个腔体内的气体和水分都冷凝成液体，使其内部达到所需的真空度，然后电子枪产生高能电子束轰击靶材，靶材会受热而气话上升，金属蒸气上升过程中会与基片的表面接触，从而实现基片表面的镀膜，镀膜完成后，需要将腔体打开，将旋转装置上的基片取下，更换新的基片后再次利用冷泵产生真空。

然而上述的真空镀膜方法存在以下缺点：

1、目前的真空镀膜方法中，蒸发工艺腔体利用冷泵提供真空，效率比较低，由于腔体内的基片是一批批镀膜，镀膜完成后需要打开腔体将基片取出，因此，整个工艺腔体就会变成常压状态，之后又需要冷泵持续提供真空，因而为了一次制备更多的基片，工艺腔体的体积设置得比较大，这样真空产生的时间非常长，看似一次能镀膜很多片基片，但是一次间隔时间长，导致总体的效率不高；

2、目前的真空镀膜方法中，真空镀膜后，腔体的内壁上也都会镀上金属膜层，而工艺腔体的内部难清理；

3、目前的真空镀膜方法中，工艺腔体是通过一个冷泵抽气管道连接冷泵的，工艺腔体内的气体需要逐渐向冷泵的冷板一侧流动，而由于冷泵的冷板温度非常低，这样才能保证腔体内部的气体液化，而温度较低就使工艺腔体内的温度也降低，而由于水汽的冷凝温度很高，这样可能导致工艺腔体内部的一些水分并没有完全移动到冷板就已经冷凝，这样冷凝的液滴会附着在工艺腔体内一些隐藏的角落而不会被抽吸走，这样在进行电子束蒸发时，这些水分又会气化形成水汽，水汽会随金属蒸气一起上升，直接影响基片上真空镀膜的厚度和牢度；

4、目前的真空镀膜方法中，基片的旋转方式有两种，一种是随公转架公转，同时公转架自身旋转，另一种就只有一个自转架，自转架位于工艺腔体的顶部，而采用自转方式旋转时，由于金属蒸气向上逸散时，处于旋转中心和处于外围基片的线速度并不相同，从而导致一批次的基片镀膜的厚度差异会有所波动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种真空镀膜机的真空镀膜方法，该真空镀膜方法能够减少真空环境形成的时间，提高真空镀膜的效率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种真空镀膜机的真空镀膜方法，包括以下步骤：

S1、设备的前期准备：

S11、提供一种真空镀膜机，包括立式的镀膜腔，镀膜腔的底部安装有用于放置靶材的坩埚和用于对靶材进行加热的电子枪，所述镀膜腔的顶部旋转安装有用于放置基片的自转架，所述自转架由旋转动力装置驱动，所述镀膜腔的一侧设置有冷却腔体，所述冷却腔体上固定有冷泵连接法兰，所述冷泵连接法兰上设置有方便对冷泵抽气的抽气口，所述冷却腔体内在冷泵连接法兰处安装有阀座，该阀座将冷却腔体分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与镀膜腔内腔连通，所述冷泵连接法兰的外部安装有与第二腔室联通的冷泵，所述冷却腔体上滑动有阀瓣，所述阀瓣由第一开闭动力装置驱动与阀座相互密封配合；所述冷却腔体上设置有与第一腔室联通的抽真空管接口，所述抽真空管接口与抽真空系统连通；

S12、第一开闭动力装置驱动阀瓣与阀座相互密封配合，从抽气口对冷泵自身抽真空使冷泵建立真空；

S13、将基片放置在自转架上，并且将靶材放置坩埚内；

S2、当冷泵的冷板温度达到零下220±5℃时，启动抽真空系统对镀膜腔内进行粗抽真空，在此过程中冷泵自身继续抽真空；

S3、当冷泵的冷板温度达到零下270±5℃时，冷泵持续工作并保持当前真空度，当镀膜腔内的真空度达到设定值时，粗抽真空结束，关闭抽真空管接口；

S4、第一开闭动力装置驱动阀瓣与阀座分开，利用冷泵继续对镀膜腔再次建立真空；

S5、当镀膜腔内的真空度满足工艺要求后，第一开闭动力装置驱动阀瓣与阀座配合密封；

S6、启动旋转动力装置使自转架旋转，启动电子枪产生高能电子束，电子束对坩埚内的靶材金属加热使其蒸发，蒸发的金属气体上升沉积在自转架上的基片上；

S7、镀膜完成后，电子枪和旋转动力装置停止工作；

S8、往镀膜腔内通入氮气破空；

S9、将基片从镀膜腔中取出；

S10、更换新一批的基片后重复步骤S2至S9，直至坩埚内的靶材全部消耗完全。

其中优选的，所述步骤S2粗抽真空过程中还包括对镀膜腔内壁进行加热的加热步骤，该加热步骤在粗抽空真空过程中启动加热并在步骤S4中停止加热，利用该加热步骤可以在粗抽真空的过程中对镀膜腔内壁加热，这样可以使冷凝的水分再次汽化而成为水蒸气，这样方便粗抽真空时抽离，进一步降低水分对镀膜质量的不良影响。

进一步优选的，所述的加热步骤采用电加热板加热，电加热板固定在镀膜腔的内壁且外部利用防护板防护，防护板可以防护电加热板的同时也可以防护镀膜腔的内壁，这样金属蒸气沉积在防护板上，只需要清理防护板，清理难度更低。

优选的，所述真空镀膜方法还包括辅助真空建立方法，在镀膜腔的侧壁设置安装腔室，安装腔室上固定有冷头和与冷头相连接的冷凝板，安装腔室上滑动安装有将安装腔室封堵或打开的封堵防护板；在步骤S4的过程中，打开封堵防护板，冷凝板持续对镀膜腔内辅助建立真空，而在步骤S6过程中，封堵防护板将安装腔室封闭，利用该辅助真空建立方法可以在进行粗抽真空以后，冷凝板直接对镀膜腔内的水分和空气进行冷凝，这样配合冷泵能够更快速更彻底的达到工艺所需的真空度。

优选的，所述真空镀膜方法还包括对自转架上的镀膜空间部分遮挡的遮挡方法，该遮挡方法利用若干个径向延伸的遮挡片部分遮挡基片的镀膜区域，遮挡片上具有用于遮挡自转架外圈基片的外遮挡部和用于遮挡自转架内圈基片的内遮挡部，外遮挡部的面积大于内遮挡部的面积，这样自转架旋转一圈时，内圈的单个基片和外圈的单个基片均也被带动旋转一圈，但是两者旋转一圈的面积显然是外圈的基片运行面积大于内圈运行面积，由于金属蒸气在镀膜腔中逸散时是比较均匀且金属蒸气量足够的，那外圈的基片会与更多面积的金属蒸气接触，此时利用外遮挡部的面积大于内遮挡部，就可以有效的改善内外圈基片的镀膜厚度不均的问题，尽可能提高内外圈基片的镀膜一致性。

进一步优选的，所述遮挡方法中的遮挡片角度可调，遮挡片的角度可调，可以进一步调整遮挡片的投影面积，适合不同工艺要求。

优选的，所述步骤S9中将基片从镀膜腔中取出的方法为：将自转架整体从镀膜腔中取出。

优选的，所述自转架为球面状的自转架，坩埚处于自转架的球面中心，这样可以保证从坩埚内蒸发的金属蒸气运行的路线距离基本一致，保证自转架上的基片镀膜厚度的均匀性。

优选的，所述冷却腔体和镀膜腔之间设置有栅格防护结构，该栅格防护结构可以方便镀膜腔和冷却腔体之间的气体流动，同时还能防护金属蒸气，尽可能的减少金属蒸气逸散进入到冷却腔体内。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：1、该真空镀膜方法步骤S12中，在冷泵自身建立真空的过程中从抽气口抽气，同时阀瓣与阀座配合关闭，这样从抽气口的抽气的速度提高，这样极大的减少了冷泵前期真空度建立的时间；2、该真空镀膜方法还包含了粗抽真空步骤，粗抽真空步骤与冷泵自身真空的建立相互独立且时间上有重叠，这样进一步减少了建立真空的时间；3、该真空镀膜方法的镀膜腔是立式镀膜腔，自转架处于镀膜腔的顶部，这样金属蒸气有足够长的时间自由逸散而在真空环境下均匀的向上蒸腾扩散，这样基片镀膜厚度也更均匀一致。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的立体图；

图2是本发明实施例的俯视图；

图3是图2在A-A处的轴侧剖视图；

图4是本发明实施例的主视图；

图5是图4在B-B处的剖视图；

图6是图5在C处的放大示意图；

图7是冷却腔体的立体图；

图8是冷却腔体的剖视图；

图9是坩埚的安装示意图；

图10为上腔体、遮挡机构、自转架和旋转动力装置的结构立体图；

图11是遮挡机构的剖视图；

附图中：1、镀膜腔；2、冷却腔体；201、第一腔室；202、第二腔室；3、上腔体；4、冷泵连接法兰；5、安装口；6、抽气口；7、抽真空管接口；8、冷头；9、第二开闭动力装置；10、安装腔室；11、旋转动力装置；12、遮挡机构；121、偏摆动力装置；122、遮挡片；123、支座；124、限位块； 125、齿轮；126、驱动齿条；127、摆杆；13、第一开闭动力装置；14、检修门；15、阀杆；16、阀瓣； 17、阀座；18、防护板；19、电加热板；20、自转架；21、底板；22、下封板；23、逸出孔；24、坩埚；25、电子枪；26、操作观察口；27、冷凝板；28、封堵防护板； 29、底座；30、第一支撑螺柱；31、第二支撑螺柱。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

一种真空镀膜机的真空镀膜方法，包括以下步骤：

S1、设备的前期准备：

S11、提供一种真空镀膜机，包括立式的镀膜腔1，镀膜腔1的底部安装有用于放置靶材的坩埚24和用于对靶材进行加热的电子枪25，所述镀膜腔1的顶部旋转安装有用于放置基片的自转架，所述自转架由旋转动力装置11驱动，所述镀膜腔1的一侧设置有冷却腔体2，所述冷却腔体2上固定有冷泵连接法兰4，所述冷泵连接法兰4上设置有方便对冷泵抽气的抽气口6，所述冷却腔体2内在冷泵连接法兰4处安装有阀座17，该阀座17将冷却腔体2分隔成第一腔室201和第二腔室202，所述第一腔室201与镀膜腔1内腔连通，所述冷泵连接法兰4的外部安装有与第二腔室202联通的冷泵，所述冷却腔体2上滑动有阀瓣16，所述阀瓣16由第一开闭动力装置驱动与阀座17相互密封配合；所述冷却腔体2上设置有与第一腔室201联通的抽真空管接口7，所述抽真空管接口7与抽真空系统连通；所述自转架为球面状的自转架，坩埚24处于自转架的球面中心，这样可以保证从坩埚24内蒸发的金属蒸气运行的路线距离基本一致，保证自转架上的基片镀膜厚度的均匀性。

S12、第一开闭动力装置驱动阀瓣16与阀座17相互密封配合，从抽气口6对冷泵自身抽真空使冷泵建立真空；目前常规的冷泵在建立真空时需要花费大量的时间，一般需要至少两个小时以上，而本发明方案中，阀瓣16将第一腔室201和第二腔室202分开，这样，冷泵真空建立时只需要抽吸第二腔室202内的气体，同时也方便进行后续的步骤，互相不干涉也不影响；

S13、将基片放置在自转架上，并且将靶材放置坩埚24内；

S2、当冷泵的冷板温度达到零下220±5℃时，启动抽真空系统对镀膜腔1内进行粗抽真空，在此过程中冷泵自身继续抽真空；

在粗抽真空的过程中还包括对镀膜腔1内壁进行加热的加热步骤，该加热步骤在粗抽空真空过程中启动加热并在步骤S4中停止加热，利用该加热步骤可以在粗抽真空的过程中对镀膜腔1内壁加热，使镀膜腔1内壁附着的水分再次加热汽化而成为水蒸气，这样方便粗抽真空时抽离，进一步降低水分对镀膜质量的不良影响。所述的加热步骤采用电加热板19加热，电加热板19可拆卸固定在镀膜腔1的内壁且外部利用防护板18防护，防护板18也为可拆卸固定，可以防护电加热板19的同时也可以防护镀膜腔1的内壁，这样金属蒸气只能沉积在防护板18上，只需要清理防护板18，清理难度更低。

S3、当冷泵的冷板温度达到零下270±5℃时，冷泵持续工作并保持当前真空度，当镀膜腔1内的真空度达到设定值时，粗抽真空结束，关闭抽真空管接口7；

S4、第一开闭动力装置驱动阀瓣16与阀座17分开，利用冷泵继续对镀膜腔1再次建立真空；此时由于冷泵的冷板温度非常低，因此冷却腔室内的气体和水汽都会冷凝而附着在冷板上形成液态，这样冷却腔室的压力会降低，镀膜腔1内的气体就会因为压差而向冷板方向流动，镀膜腔1内的气体都被液化，最终真空度满足镀膜工艺要求。

S5、当镀膜腔1内的真空度满足工艺要求后，第一开闭动力装置驱动阀瓣16与阀座17配合密封；

S6、启动旋转动力装置11使自转架旋转，启动电子枪25产生高能电子束，电子束对坩埚24内的靶材金属加热使其蒸发，蒸发的金属气体上升沉积在自转架上的基片上；本实施例中优选的，所述冷却腔体2和镀膜腔1之间设置有栅格防护结构，该栅格防护结构可以方便镀膜腔1和冷却腔体2之间的气体流动，同时还能防护金属蒸气，尽可能的减少金属蒸气逸散进入到冷却腔体2内。该栅格防护结构的每个栅格杆均为V字形的杆，通过V字形的栅格杆相互排列形成栅格，这个结构在附图中并没有示出。

S7、镀膜完成后，电子枪25和旋转动力装置11停止工作；

S8、往镀膜腔1内通入氮气破空；一般当镀膜腔1内的压力与外界压力平衡后，即可进行下一步；

S9、将基片从镀膜腔1中取出；基片从镀膜腔1中取出的方法为：将自转架整体从镀膜腔1中取出。然后将已经放置好基片的新的自转架放入到镀膜腔1中固定；

S10、更换新一批的基片后重复步骤S2至S9，直至坩埚24内的靶材全部消耗完全。

其中本实施例中，所述真空镀膜方法还包括辅助真空建立方法，在镀膜腔1的侧壁设置安装腔室10，安装腔室10上固定有冷头8和与冷头8相连接的冷凝板27，安装腔室10上滑动安装有将安装腔室10封堵或打开的封堵防护板28；在步骤S4的过程中，打开封堵防护板28，冷凝板27持续对镀膜腔1内辅助建立真空，而在步骤S6过程中，封堵防护板28将安装腔室10封闭，利用该辅助真空建立方法可以在进行粗抽真空以后，冷凝板27直接对镀膜腔1内的水分和空气进行冷凝，这样配合冷泵能够更快速更彻底的达到工艺所需的真空度。

所述真空镀膜方法还包括对自转架上的镀膜空间部分遮挡的遮挡方法，该遮挡方法利用若干个径向延伸的遮挡片122部分遮挡基片的镀膜区域，遮挡片122上具有用于遮挡自转架外圈基片的外遮挡部和用于遮挡自转架内圈基片的内遮挡部，外遮挡部的面积大于内遮挡部的面积，这样自转架旋转一圈时，内圈的单个基片和外圈的单个基片均也被带动旋转一圈，但是两者旋转一圈的面积显然是外圈的基片运行面积大于内圈运行面积，由于金属蒸气在镀膜腔1中逸散时是比较均匀的，那外圈的与更多面积的金属蒸气接触，此时利用外遮挡部大于内遮挡部，就可以有效的改善内外圈基片的镀膜厚度不均的问题，尽可能提高内外圈基片的镀膜一致性。所述遮挡方法中的遮挡片122角度可调，遮挡片122的角度可调，可以进一步调整遮挡片122的投影面积，适合不同工艺要求。遮挡片122的数量根据工艺要求设置，本实施例为四个遮挡片122。

另外本发明还公开一种实现上述真空镀膜方法的真空镀膜机，如图1至图11所示，其包括镀膜腔1，所述镀膜腔1为立式镀膜腔1，镀膜腔1的底部安装有用于放置靶材的坩埚24和用于对靶材进行加热的电子枪25。

如图9所示，本实施例中，所述坩埚24的数量为多个设置在一个旋转座上，所述旋转座转动安装在底座29上，所述底座29上安装有驱动所述旋转座旋转的电机，电机驱动旋转座旋转时就可以改变坩埚24的位置，从而切换工位，满足不同材料金属的加热蒸发，也可以所有的坩埚24放同一种金属，从而延长更换的周期。所述电子枪25安装于所述底座29上，所述底座29通过若干根第一支撑螺柱30固定于底板21上，所述镀膜腔1的底部设下安装口，所述底板21可拆卸安装于所述下安装口处，所述底板21上还固定有若干根第二支撑螺柱31，所述第二支撑螺柱31上可拆卸固定有下封板22，该下封板22上设置有与坩埚24位置对应的逸出孔23。这样，镀膜腔1的侧壁上设置有若干个操作观察口26，其中一个操作观察口26是位于下封板22的上方，因此需要补充金属靶材时， 只需要从操作观察口26将靶材从逸出口放入即可，操作方便。而上封板和底板21之间的空间可以方便一些电器元件和线路的布置。电子枪25是目前现有的结构，通过发射电子束轰击靶材，从而使靶材加热蒸发形成金属蒸气，金属蒸气从逸出口溢出后，经过立式的镀膜腔1就均匀的扩散，最终会附着在自转架20上的基片上，通过控制自转架20的旋转速度、金属蒸发的时间、电子枪25的功率就能够准确的控制镀膜的厚度。

如图1、图3、图10所示，所述镀膜腔1的顶部旋转安装有用于放置基片的自转架20，所述自转架20由旋转动力装置11驱动，本实施例中，所述镀膜腔1的顶部固定有上腔体3，所述自转架20和旋转动力装置11安装于所述上腔体3上，所述上腔体3上位于自转架20的外侧四周布置有若干套用于遮挡自转架20上的部分基片的遮挡机构12，其中旋转动力装置11采用电机，电机固定在上腔体3的顶部，输出轴朝下设置且与自转架20传动连接，从而控制自转架20旋转，而上腔体3的侧壁也设置有操作窗口，用来更换基片。自转架20是目前真空镀膜机上的常规结构，其上方有若干个用于放置基片的工位槽，基片放在对应工位槽内固定，然后基片会随自转架20旋转，而金属蒸气由下而上移动时就会附着在基片上，最终在基片上镀上一层金属膜。

本实施例中，如图10和图11所示，所述遮挡机构12包括固定于上腔体3上的支座123，所述支座123上摆动安装有摆杆127，所述摆杆127上固定有遮挡片122，所述摆杆127由偏摆动力装置121驱动偏摆。进一步优选的，所述偏摆动力装置121包括竖直安装于上腔体3上的直线动力装置，直线动力装置可以为气缸或者直线电机，所述直线动力装置的输出端固定有驱动齿条126，所述摆杆127的一端设置有与驱动齿条126啮合的齿轮125，所述支座123上设置有限制齿轮125张开角度的限位块124。本实施例中，驱动齿条126的直线运动就会带动摆杆127上的齿轮125旋转，从而改变摆杆127的偏转角度。限位块124可以限定摆杆127的张开角度，进而可以改变遮挡的面积。而遮挡片122则是用来遮挡基片，基片随自转架20旋转的过程中，利用遮挡片122遮挡部分的面积，从而尽可能的使不同位置的基片镀膜厚度一致。

如图7和图8所示，所述镀膜腔1的一侧设置有冷却腔体2，所述冷却腔体2上固定有冷泵连接法兰4，冷却腔体2的侧壁安装有检修门14，所述冷泵连接法兰4上设置有方便对冷泵抽气的抽气口6，冷泵（安装于冷泵连接法兰4的下方，图中未示出）在使用的过程中需要对自身进行抽气产生真空，而抽气口6则是方便冷泵自身抽气，所述冷却腔体2内在冷泵连接法兰4处安装有阀座17，该阀座17将冷却腔体2分隔成第一腔室201和第二腔室202，其中冷却腔体2也为竖直设置，第一腔室201位于上方且空间大，而第二腔室202位于下方比第一腔室201的体积小，所述第一腔室201与镀膜腔1内腔连通，所述冷泵连接法兰4的外部安装有与第二腔室202联通的冷泵，所述冷却腔体2上滑动有阀瓣16，所述阀瓣16由第一开闭动力装置13驱动与阀座17相互密封配合；本实施例中，第一开闭动力装置13采用油缸驱动，油缸的活塞杆通过阀杆15与阀瓣16连接，阀瓣16采用球面状的阀瓣16，阀瓣16的底部与阀座17密封配合即可，阀座17上设置有密封圈。所述冷却腔体2上设置有与第一腔室201联通的抽真空管接口7，所述抽真空管接口7与抽真空系统连通。

在整个系统的真空产生过程中，先利用抽真空系统抽真空，抽真空系统采用目前现有的真空泵抽气，此时第一开闭动力装置13驱动阀瓣16与阀座17配合关闭，同时冷泵也会自身从抽气口6预先抽真空，这样当第一腔室201、镀膜腔1内的真空度达到抽真空系统的极限后，抽真空系统停止抽着空，此时打开阀瓣16，再利用冷泵对整个内腔进行冷却，由于冷泵的冷板温度非常低，因此气体、水分会在冷泵的冷板上冷凝，这样利用空气自身的压差而流动，从而使镀膜腔1内的气体和水分或逐渐流向冷却腔室，最终整个腔室的真空度进一步提高而满足工艺要求，整个真空产生过程非常快速。所述冷泵连接法兰4上设置有用于安装温度传感器和压力传感器的安装口5，用来实时的检测内部的温度和压力。

如图3、图5和图6所示，所述镀膜腔1的内壁上还可拆卸固定有若干块防护板18，各防护板18覆盖所述镀膜腔1的整个内壁。

所述镀膜腔1的内壁上设置有若干个连接螺柱，每个防护板18上均设置有与连接螺柱对应的安装孔，所述连接螺柱贯穿所述安装孔后并通过螺母压紧所述防护板18，这样拆卸时只需要松开螺母即可取下防护板18。

所述镀膜腔1的内壁和防护板18之间还设置有电加热板19。电加热板19是可以在抽真空的过程中对镀膜腔1内部进行加热，使附着在内壁死角的冷凝水蒸发从形成水蒸气，这样水蒸气更容易被抽出，整个镀膜腔1更干燥，减少水蒸气对真空镀膜所造成的影响。

如图1、图5和图6所示，所述镀膜腔1的侧壁上还设置有安装腔室10，所述安装腔室10上固定有冷头8和与冷头8相连接的冷凝板27，其中冷头8可以采用目前现有的冻干机等制冷设备的冷头8，所述冷头8的冷量会传导给冷凝板27，最终冷凝板27的温度非常低，镀膜腔1内的气体和水汽会在冷凝板27上冷凝，一定程度加快真空的产生，尤其是该冷凝板27所述冷凝板27处于安装腔室10内直接作用于镀膜腔1，效率更快，所述安装腔室10上滑动安装有将安装腔室10封堵或打开的封堵防护板28，该封堵防护板28由第二开闭动力装置9驱动，第二开闭动力装置9采用或者其他的直线动力装置气缸驱动，封堵防护板28可以在工作的过程中封堵安装腔室10。

本实施例中提到的气路系统、伺服电机等执行装置、齿轮传动机构、丝杠螺母机构均为目前的常规技术，在2008年4月北京第五版第二十八次印刷的《机械设计手册第五版》中详细的公开了气缸、电机以及其他传动机构的具体结构和原理和其他的设计，属于现有技术，其结构清楚明了，2008年08月01日由机械工业出版社出版的现代实用气动技术第3版SMC培训教材中就详细的公开了真空元件、气体回路和程序控制，表明了本实施例中的气路结构也是现有的技术，清楚明了，在2015年07月01日由化学工业出版社出版的《电机驱动与调速》书中也详细的介绍了电机的控制以及行程开关，因此，电路、气路连接都是清楚。以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种真空镀膜机的真空镀膜方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、设备的前期准备：

S11、提供一种真空镀膜机，包括立式的镀膜腔，镀膜腔的底部安装有用于放置靶材的坩埚和用于对靶材进行加热的电子枪，所述镀膜腔的顶部旋转安装有用于放置基片的自转架，所述自转架由旋转动力装置驱动，所述镀膜腔的一侧设置有冷却腔体，所述冷却腔体上固定有冷泵连接法兰，所述冷泵连接法兰上设置有方便对冷泵抽气的抽气口，所述冷却腔体内在冷泵连接法兰处安装有阀座，该阀座将冷却腔体分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与镀膜腔内腔连通，所述冷泵连接法兰的外部安装有与第二腔室联通的冷泵，所述冷却腔体上滑动有阀瓣，所述阀瓣由第一开闭动力装置驱动与阀座相互密封配合；所述冷却腔体上设置有与第一腔室联通的抽真空管接口，所述抽真空管接口与抽真空系统连通；

S12、第一开闭动力装置驱动阀瓣与阀座相互密封配合，从抽气口对冷泵自身抽真空使冷泵建立真空；

S13、将基片放置在自转架上，并且将靶材放置坩埚内；

S2、当冷泵的冷板温度达到零下220±5℃时，启动抽真空系统对镀膜腔内进行粗抽真空，在此过程中冷泵自身继续抽真空；所述步骤S2粗抽真空过程中还包括对镀膜腔内壁进行加热的加热步骤，该加热步骤在粗抽空真空过程中启动加热，所述的加热步骤采用电加热板加热，电加热板固定在镀膜腔的内壁且外部利用防护板防护；

S3、当冷泵的冷板温度达到零下270±5℃时，冷泵持续工作并保持当前真空度，当镀膜腔内的真空度达到设定值时，粗抽真空结束，关闭抽真空管接口；

S4、停止加热步骤，第一开闭动力装置驱动阀瓣与阀座分开，利用冷泵继续对镀膜腔再次建立真空；

S5、当镀膜腔内的真空度满足工艺要求后，第一开闭动力装置驱动阀瓣与阀座配合密封；

S6、启动旋转动力装置使自转架旋转，启动电子枪产生高能电子束，电子束对坩埚内的靶材金属加热使其蒸发，蒸发的金属气体上升沉积在自转架上的基片上；

S7、镀膜完成后，电子枪和旋转动力装置停止工作；

S8、往镀膜腔内通入氮气破空；

S9、将基片从镀膜腔中取出；

S10、更换新一批的基片后重复步骤S2至S9，直至坩埚内的靶材全部消耗完全；

所述真空镀膜方法还包括辅助真空建立方法，在镀膜腔的侧壁设置安装腔室，安装腔室上固定有冷头和与冷头相连接的冷凝板，安装腔室上滑动安装有将安装腔室封堵或打开的封堵防护板；在步骤S4的过程中，打开封堵防护板，冷凝板持续对镀膜腔内辅助建立真空，而在步骤S6过程中，封堵防护板将安装腔室封闭。

2.如权利要求1所述的一种真空镀膜机的真空镀膜方法，其特征在于：所述真空镀膜方法还包括对自转架上的镀膜空间部分遮挡的遮挡方法，该遮挡方法利用若干个径向延伸的遮挡片部分遮挡基片的镀膜区域，遮挡片上具有用于遮挡自转架外圈基片的外遮挡部和用于遮挡自转架内圈基片的内遮挡部，外遮挡部的面积大于内遮挡部的面积。

3.如权利要求2所述的一种真空镀膜机的真空镀膜方法，其特征在于：所述遮挡方法中的遮挡片角度可调。

4.如权利要求1所述的一种真空镀膜机的真空镀膜方法，其特征在于：所述步骤S9中将基片从镀膜腔中取出的方法为：将自转架整体从镀膜腔中取出。

5.如权利要求1所述的一种真空镀膜机的真空镀膜方法，其特征在于：所述自转架为球面状的自转架，坩埚处于自转架的球面中心。

6.如权利要求1所述的一种真空镀膜机的真空镀膜方法，其特征在于：所述冷却腔体和镀膜腔之间设置有栅格防护结构。

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