CN220746057U - 真空镀膜装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种真空镀膜装置，包括反应容器、镀膜伞架、蒸发镀膜机构、溅射镀膜机构和排气机构。反应容器具有真空腔室。反应容器内设有能将基片保持于保持面的镀膜伞架。镀膜伞架围绕一竖直轴线旋转，保持面的直径自上而下线性增大。蒸发镀膜机构和溅射镀膜机构均朝向保持面设置。排气机构包括冷阱组件、容纳腔室、用于连通容纳腔室和真空腔室的连通通道、连通容纳腔室的排气管道、设置在排气管道上的阀体以及连接于排气管道远离容纳腔室一端的第一泵组。冷阱组件包括具有沿水平方向螺旋延伸的冷阱管道的冷阱主体。排气管道的入口位于容纳腔室背离连通通道的一侧。入口在端口所在平面上的垂直投影位于端口的内侧。阀体用于控制排气管道的通断。

Description

真空镀膜装置

技术领域

本说明书涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及一种真空镀膜装置。

背景技术

在光学和半导体领域，很多器件需要进行镀膜工艺，目前广泛使用的镀膜方式为真空蒸镀和溅射镀。

真空蒸镀的沉积速率高，然而真空蒸镀的沉积粒子能量低，且无法完成一些特定膜层的蒸镀。真空蒸镀而成的薄膜微观结构为典型的柱状体加空隙结构，薄膜致密性不足，即便采用离子束辅助沉积镀膜(Ion Beam Assisted Deposition，IAD)的技术也无法达到足够的致密性。一些特定膜层例如类金刚石(DIAMOND-LIKE CARBON，DLC)膜、氮化物薄膜等无法由真空蒸镀而成。

溅射镀所获得的薄膜与基片结合较好，溅射原子能量比蒸发原子能量高1-2个数量级，因而薄膜与基片的的附着力强，薄膜聚集密度接近于1；且溅射镀能够完成一些蒸镀无法完成的膜层，例如类金刚石膜层，溅射镀易于形成各种氮化物薄膜，如Si₃N₄、AlN、GaN等。然而溅射镀的沉积速率低。

还有，在高真空获取过程中，通常需要用冷阱来捕捉腔体中的水蒸气或油蒸气。冷阱是一种阻止蒸气或液体从系统进入测量仪器，或从测量仪器进入系统的一种装置，它能提供一个非常低温的表面，在此表面上，分子能够凝聚，并能提高一至二个数量级的真空度。冷阱通常放置于真空腔室和真空泵之间。在高真空获取过程中，粗排气阶段通常需要用到阀的开关来控制排气过程的开始和停止。阀被放置于排气系统的管道上，位于真空室和机械泵组之间。

现有技术条件下，冷阱的安装方式会占用真空腔室空间，使真空腔室的容积减小，且冷阱容易被污染，形成新的污染源；还有，真空腔室内通常需要加热，而冷阱是制冷，因而造成加热和制冷双重能耗损失。冷阱的其他安装方式占用排气通道，影响排气效率。现有技术条件下，阀通常安装于排气通道顶部。然而这样排气口不在排气通道范围内，且排气管路弯头，影响排气效率。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本说明书的一个目的是提供一种真空镀膜装置，将蒸发镀和溅射镀相结合，提高生产效率，且能够节约真空腔室的空间，避免冷阱主体被污染，减小能耗损失，不占用排气通道，且能提高排气效率。

为达到上述目的，本说明书实施方式提供一种真空镀膜装置，包括：

具有用于镀膜的真空腔室的反应容器，所述反应容器内设有能将基片保持于保持面的镀膜伞架，所述镀膜伞架围绕一竖直轴线旋转，所述保持面的直径自上而下线性增大；所述保持面的横截面为圆形或多边形；

设置在所述真空腔室用于对所述基片进行蒸发镀膜的蒸发镀膜机构，所述蒸发镀膜机构朝向所述保持面设置；

设置在所述真空腔室用于对所述基片进行溅射镀膜的溅射镀膜机构，所述溅射镀膜机构朝向所述保持面设置，所述蒸发镀膜机构和所述溅射镀膜机构位于所述镀膜伞架的同一侧；

用于对所述真空腔室排气的排气机构，所述排气机构包括冷阱组件、安装所述冷阱组件的容纳腔室、用于连通所述容纳腔室和所述真空腔室的连通通道、连通所述容纳腔室的排气管道、设置在所述排气管道上的阀体以及连接于所述排气管道远离所述容纳腔室一端的第一泵组；所述冷阱组件包括具有沿水平方向螺旋延伸的冷阱管道的冷阱主体；所述冷阱主体位于所述容纳腔室内；所述连通通道沿所述水平方向延伸，所述连通通道的中心轴线垂直于所述镀膜伞架的所述竖直轴线；所述连通通道连通于所述容纳腔室的上游；所述连通通道具有通入所述容纳腔室的端口，所述端口所在平面垂直于所述水平方向，所述连通通道在所述端口所在平面上的垂直投影与所述端口重合，所述冷阱主体在所述端口所在平面上的垂直投影围绕在所述端口的外侧；所述排气管道的入口位于所述容纳腔室背离所述连通通道的一侧；所述入口在所述端口所在平面上的垂直投影位于所述端口的内侧；所述阀体用于控制所述排气管道的通断。

有益效果：

本实施方式所提供的真空镀膜装置，通过在真空腔室内设置能将基片保持于保持面的镀膜伞架、朝向保持面设置的蒸发镀膜机构和朝向保持面设置的溅射镀膜机构，且镀膜伞架围绕一竖直轴线旋转，保持面的直径自上而下线性增大，保持面的横截面为圆形或多边形，蒸发镀膜机构和溅射镀膜机构位于镀膜伞架的同一侧，从而蒸发镀膜机构能对基片进行蒸发镀膜，溅射镀膜机构能对基片进行溅射镀膜。

还有，排气机构设置用于容纳冷阱主体的容纳腔室，而容纳腔室的上游通过连通通道和真空腔室连通，容纳腔室还连通有第一泵组，第一泵组能对真空腔室进行排气。冷阱主体不设置于真空腔室内，能够节约真空腔室的空间，避免冷阱主体被污染，减小能耗损失。连通通道具有通入容纳腔室的端口，端口所在平面垂直于水平方向，连通通道在端口所在平面上的垂直投影与端口重合，冷阱主体在端口所在平面上的垂直投影围绕在端口的外侧，从而第一泵组对真空腔室进行排气时，排气通道由连通通道和容纳腔室内径向尺寸与端口大小相等的空间组成，冷阱主体不会占用排气通道，从而避免冷阱主体被污染，且不阻碍排气通道，能提高排气效率。同时，设置冷阱主体可以减小排气的空气湿度，提高第一泵组的寿命。

容纳腔室背离连通通道的一侧设有排气管道，冷阱组件位于连通通道盒排气管道之间，排气管道的入口在端口所在平面上的垂直投影位于端口的内侧，从而在阀体打开且第一泵组对真空腔室进行排气时，入口正对排气通道，从而可以减小排气阻力，提高排气效率。该真空镀膜装置的整体结构布局紧凑，且能提高排气效率。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施方式中所提供的一种真空镀膜装置的结构示意图；

图2为图1中A-A面的剖视图；

图3为本实施方式中所提供的一种镀膜伞架的结构示意图。

附图标记说明：

1、反应容器；11、真空腔室；12、侧壁；

2、镀膜伞架；21、保持面；22、竖直轴线；23、夹持孔；24、蒸发镀膜区域；25、溅射镀膜区域；

3、蒸发镀膜机构；31、蒸发源；32、离子源；

4、溅射镀膜机构；41、溅射阴极；42、靶材；421、靶材表面；

5、排气机构；51、冷阱组件；511、冷阱主体；512、冷阱安装框架；52、容纳腔室；521、挡壁；53、连通通道；531、端口；533、中心轴线；6、排气管道；61、入口；62、第一管体；63、第二管体；64、转接管；65、阀体；71、第一泵组；72、第二泵组；73、安装板；

8、旋转机构；9、控制机构；10、基片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3。本申请实施方式提供一种真空镀膜装置，包括反应容器1、镀膜伞架2、蒸发镀膜机构3、溅射镀膜机构4和排气机构5。

其中，反应容器1具有用于镀膜的真空腔室11。反应容器1内设有能将基片10保持于保持面21的镀膜伞架2。镀膜伞架2围绕一竖直轴线22旋转，保持面21的直径自上而下线性增大。保持面21的横截面为圆形或多边形。

蒸发镀膜机构3设置在真空腔室11用于对基片10进行蒸发镀膜。蒸发镀膜机构3朝向保持面21设置。溅射镀膜机构4设置在真空腔室11用于对基片10进行溅射镀膜。溅射镀膜机构4朝向保持面21设置。蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4位于镀膜伞架2的同一侧，即蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4在基片10的同一侧实现镀膜。

排气机构5用于对真空腔室11进行排气。排气机构5包括冷阱组件51、安装冷阱组件51的容纳腔室52、用于连通容纳腔室52和真空腔室11的连通通道53、连通容纳腔室52的排气管道6、设置在排气管道6上的阀体65以及连接于排气管道6远离容纳腔室52一端的第一泵组71。冷阱组件51包括具有沿水平方向螺旋延伸的冷阱管道的冷阱主体511。冷阱主体511位于容纳腔室52内。连通通道53沿水平方向延伸。连通通道53具有沿水平方向延伸的中心轴线533，中心轴线533垂直于镀膜伞架2的竖直轴线22。连通通道53连通于容纳腔室52的上游。连通通道53具有通入容纳腔室52的端口531，端口531所在平面垂直于水平方向，连通通道53在端口531所在平面上的垂直投影与端口531重合，冷阱主体511在端口531所在平面上的垂直投影围绕在端口531的外侧。

排气管道6的入口61位于容纳腔室52背离连通通道53的一侧。入口61在端口531所在平面上的垂直投影位于端口531的内侧。阀体65用于控制排气管道6的通断。

本实施方式所提供的真空镀膜装置，通过在真空腔室11内设置能将基片10保持于保持面21的镀膜伞架2、朝向保持面21设置的蒸发镀膜机构3和朝向保持面21设置的溅射镀膜机构4，且镀膜伞架2围绕一竖直轴线22旋转，保持面21的直径自上而下线性增大，保持面21的横截面为圆形或多边形，蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4位于镀膜伞架2的同一侧，从而蒸发镀膜机构3能对基片10进行蒸发镀膜，溅射镀膜机构4能对基片10进行溅射镀膜。

还有，排气机构5设置用于容纳冷阱主体511的容纳腔室52，而容纳腔室52的上游通过连通通道53和真空腔室11连通，容纳腔室52还连通有第一泵组71，第一泵组71能对真空腔室11进行排气。冷阱主体511不设置于真空腔室11内，能够节约真空腔室11的空间，避免冷阱主体511被污染，减小能耗损失。连通通道53具有通入容纳腔室52的端口531，端口531所在平面垂直于水平方向，连通通道53在端口531所在平面上的垂直投影与端口531重合，冷阱主体511在端口531所在平面上的垂直投影围绕在端口531的外侧，从而第一泵组71对真空腔室11进行排气时，排气通道由连通通道53和容纳腔室52内径向尺寸与端口531大小相等的空间组成，冷阱主体511不会占用排气通道，从而避免冷阱主体511被污染，且不阻碍排气通道，能提高排气效率。同时，设置冷阱主体511可以减小排气的空气湿度，提高第一泵组71的寿命。

容纳腔室52背离连通通道53的一侧设有排气管道6，冷阱组件51位于连通通道53盒排气管道6之间，排气管道6的入口61在端口531所在平面上的垂直投影位于端口531的内侧，从而在阀体65打开且第一泵组71对真空腔室11进行排气时，入口61正对排气通道，从而可以减小排气阻力，提高排气效率。该真空镀膜装置的整体结构布局紧凑，且能提高排气效率。

在本实施方式中，如图1所示，排气管道6包括沿水平方向延伸的第一管体62，阀体65设置在第一管体62上。第一管体62的一端为入口61，另一端与第一泵组71相连通。第一管体62沿水平方向延伸，可以避免弯道造成的排气效率下降，进一步增大排气的通道，减小排气阻力。

其中，阀体65可以为插板阀、球阀、蝶阀中的一种。当然，阀体65也可以选用其他结构，只需满足该阀体65能实现控制直线型管道的通断。通过阀体65的开启和关闭，控制排气管道6的通断，最终实现第一泵组71对真空腔室11排气的开始和终止。

如图1所示，排气管道6还包括第二管体63，第二管体63的延伸方向垂直于水平方向。第二管体63的一端通过转接管64与第一管体62远离入口61的一端相连，另一端与第一泵组71相连。第二管体63向下延伸，是为了将第一管体62和第一泵组71相连，第一泵组71的高度无需太高，其与第一管体62的高度差可通过第二管体63进行弥补，从而可以简化整体结构。

具体的，容纳腔室52背离连通通道53的一侧设有安装板73，安装板73垂直于水平方向，从而可以将入口61设置于安装板73上。安装板73上还固定安装有第二泵组72，第二泵组72的调节精度高于第一泵组71的调节精度。第二泵组72可以包括分子泵，用于抽高真空。第一泵组71可以包括粗抽泵，用于粗抽。第一泵组71和第二泵组72均用于对真空腔室11抽气，以最终形成真空。通过设置冷阱主体511，可以延长第一泵组71和第二泵组72的寿命。

优选地，第二泵组72在端口531所在平面上的垂直投影位于端口531的内侧，从而提高第二泵组72的排气效率。

在本实施方式中，端口531的形状为矩形、圆形、或椭圆形中的一种。入口61在端口531所在平面上的垂直投影靠近端口531的边缘设置，从而可以较好地避开第二泵组72的位置，避免与第二泵组72产生干涉，且不改变第二泵组72原先的位置，可以简化结构。例如，端口531的形状为矩形，入口61在端口531所在平面上的垂直投影可以靠近该矩形的一个角设置。

在一种实施例中，冷阱组件51还包括固定安装于容纳腔室52内承载冷阱主体511的冷阱安装框架512。冷阱安装框架512位于容纳腔室52的壁面和冷阱主体511之间，冷阱主体511沿着冷阱安装框架512的内壁布置，冷阱安装框架512可以将冷阱主体511固定于容纳腔室52内。冷阱安装框架512在端口531所在平面上的垂直投影围绕在端口531外侧，这样才能使设置在冷阱安装框架512内侧的冷阱主体511在端口531所在平面上的垂直投影围绕在端口531的外侧。

具体的，冷阱主体511在端口531所在平面上的垂直投影位于冷阱安装框架512的垂直投影与端口531之间，冷阱主体511全部位于端口531之外，从而冷阱主体511不会阻碍排气通道，避免冷阱主体511被污染，且能提高排气效率。本说明书中所述端口531所在平面垂直于水平方向。

容纳腔室52具有围绕在端口531周侧的垂直于水平方向的挡壁521，冷阱主体511被遮挡定位于挡壁521背离连通通道53的一侧。挡壁521可以使容纳腔室52的尺寸大于连通通道53的尺寸，从而便于后续冷阱主体511安装于容纳腔室52后，保证冷阱主体511在水平方向上的垂直投影围绕在连通通道53的垂直投影外侧或位于端口531的外侧。

在优选的实施方式中，连通通道53、冷阱安装框架512、安装板73和排气管道6在水平方向上顺次排列，在冷阱主体511正常工作的同时，被抽出的气体不会污染冷阱主体511，且排气管道6的入口61正对连通通道53的端口531，能提高排气效率。

在本实施方式中，连通通道53位于真空腔室11的侧壁12，且侧壁12垂直于水平方向，在不影响真空腔室11内镀膜反应的同时，优化整体结构。连通通道53沿水平方向延伸，且连通通道53的径向尺寸在水平方向上保持不变，即连通通道53各处的径向尺寸均等于端口531处的尺寸。冷阱主体511全隐藏式安装于容纳腔室52内，由于避免了被污染的情况，具有免维护的效果。

在本实施方式中，蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4可以位于镀膜伞架2的下侧。镀膜伞架2上方连接有用于驱动镀膜伞架2围绕一竖直轴线22旋转的旋转机构8。部分旋转机构8位于反应容器1外且位于反应容器1的顶部，部分旋转机构8伸入真空腔室11且与镀膜伞架2相连。旋转机构8可以包括电机。优选的，镀膜伞架2的竖直轴线22经过镀膜伞架2的中心，镀膜伞架2可以由一段线绕竖直轴线22旋转360°形成。

如图1所示，溅射镀膜机构4包括设置在真空腔室11的与真空腔室11的侧壁12相连的溅射阴极41、以及安装于溅射阴极41上的靶材42。溅射镀膜机构4整体全部置于真空腔室11内。靶材42具有面对保持面21的靶材表面421。存在一经过竖直轴线22的纵截面，靶材表面421在该纵截面的轮廓线与保持面21在该纵截面上的轮廓线相平行。该纵截面即为平行于竖直方向且经过竖直轴线22的截面。

在本实施方式中，溅射镀膜机构4与镀膜伞架2之间的最小距离小于20cm且大于5cm，以保证溅射镀膜机构4能有效对基片10进行溅射镀膜。本真空镀膜装置将两种镀膜方式进行有机的结合，在充分发挥两种镀膜方式优点的同时，克服两种镀膜方式的缺点，从而在达到最大生产效率的同时满足一些特殊膜层的沉积要求。

优选的，连通通道53和溅射阴极41在竖直方向错开设置，使布局更合理。在一种实施例中，连通通道53和溅射阴极41分别连接于反应容器1沿水平方向相对的两侧。

优选的，如图1所示，靶材表面421的轮廓线与保持面21的轮廓线之间的距离H为10cm～15cm，从而在整个靶材表面421的长度范围内，保证溅射镀膜的速率均匀。进一步地，该纵截面经过靶材表面421的周向中间位置，即，靶材表面421上至少有一条经过靶材表面421中心的线段与镀膜伞架2的保持面21上的一条线段平行。靶材表面421与其邻近的反应容器1的侧壁12的夹角α的大小等于镀膜伞架2表面与该侧壁12的夹角的大小。

可选地，溅射阴极41可以为直流阴极、中频阴极或者射频阴极。优选的，溅射阴极41采用磁控孪生阴极。具体的，溅射阴极41接直流电源或交流电源，镀膜伞架2接地，溅射阴极41和镀膜伞架2分别作为阴极和阳极，阴阳极之间通入惰性气体(通常为Ar)，利用气体辉光放电产生带点粒子，带点粒子经电磁场加速后轰击靶材表面421，实现靶材原子的逸出，逸出的靶材原子沉积在基片10的表面形成膜层。

在本实施方式中，蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4的所在区域被配置为相同真空度，也即真空腔室11内并未设置将蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4分隔开的隔板或其他分隔结构，蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4设置在同一真空系统内。在同一时刻，蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4所处的真空腔室11的真空度相同。

具体的，蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4的所在区域(即真空腔室11的不同位置)被同一真空泵调控真空度，便于控制真空腔室11内的真空度，保证蒸发镀膜和溅射镀膜的有效进行。

优选的，蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4被配置为错开启动，即先启动蒸发镀膜机构3进行蒸发镀膜，后启动溅射镀膜机构4进行溅射镀膜；或先启动溅射镀膜机构4进行溅射镀膜，后启动蒸发镀膜机构3进行蒸发镀膜。反应容器1还可以配设有连通真空腔室11的真空泵以及控制器(图未示)。控制器被配置为通过控制真空泵使蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4在不同时刻处于不同真空度的真空腔室11中，以保证进行蒸发镀膜的真空腔室11的真空度与进行溅射镀膜的真空腔室11的真空度不同。

在本实施方式中，为了使蒸发镀膜更均匀，使蒸发镀膜机构3与镀膜伞架2的距离大于溅射镀膜机构4与镀膜伞架2的距离的2倍。如图1所示，溅射镀膜机构4的位置高于蒸发镀膜机构3的位置，蒸发镀膜机构3设置于真空腔室11的底部，溅射镀膜机构4设置于真空腔室11的侧壁12。

如图2和图3所示，在本实施方式中，保持面21的横截面为圆形或多边形，保持面21的直径自上而下线性增大，从而保持面21的纵截面如图1所示为倾斜的线段。在该纵截面内，靶材表面421与保持面21平行，靶材表面421与其邻近的反应容器1的侧壁12的夹角α为锐角。优选的，保持面21的横截面为圆形。

如图2和图3所示，该镀膜伞架2设有多个用于夹持固定基片10的夹持孔23，夹持孔23的形状和基片10的形状相匹配且使基片10的镀膜表面露出。基片10的镀膜表面为图1中基片10的下表面。夹持孔23的形状可以为圆形，也可以为其他形状。具体的，夹持孔23的形状根据基片10的大小形状相应设置。本实施方式中的真空腔室11为长方体结构，在其他实施例中，真空腔室11可以为其他形状，例如圆柱形、多边柱形等。

如图1和图2所示，蒸发镀膜机构3的照射区域和溅射镀膜机构4的照射区域至少部分相错开，蒸发镀膜机构3位于溅射镀膜机构4的照射区域外，溅射镀膜机构4位于蒸发镀膜机构3的照射区域外，以保证蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4互不遮挡，能各自实现镀膜。

具体的，以镀膜伞架2的竖直轴线22为中心线，蒸发镀膜机构3的照射区域覆盖保持面21在第一纵半截面上的轮廓，溅射镀膜机构4的照射区域覆盖保持面21在第二纵半截面上的轮廓。第一纵半截面和第二纵半截面均为在平行于竖直方向且经过竖直轴线22的截面的一半，且以竖直轴线22为一条边。其中，第一纵半截面和第二纵半截面之间的夹角大于20度且小于等于180度。如图1所示，第一纵半截面为纵截面的左半截面，第二纵半截面为纵截面的右半截面，第一纵半截面和第二纵半截面之间的夹角为180度。

如图2所示，镀膜伞架2的保持面21上包括蒸发镀膜区域24和溅射镀膜区域25。其中溅射镀膜区域25即为溅射镀膜机构4的靶材表面421所面对的区域，蒸发镀膜区域24可以为保持面21上除溅射镀膜区域25以外的其他区域，使镀膜的效率最大化。

在本实施方式中，蒸发镀膜机构3包括蒸发源31和离子源32。蒸发源31和离子源32设置在真空腔室11的底部，蒸发源31的出口和离子源32的出口朝向保持面21设置。离子源32相对于蒸发源31靠近镀膜伞架2的竖直轴线22。进一步地，离子源32位于蒸发源31靠近溅射镀膜机构4的一侧。离子源32可以位于竖直轴线22的延长线上。

具体的，蒸发源31可以为带有旋转坩埚系统的电子枪或者采用电阻蒸发的钼舟。离子源32可以为射频耦合离子源32或者其他形式的离子源32。蒸镀的药品放置于蒸发源31上，在蒸发源31上实现蒸发或升华。药品蒸发或升华产生的蒸汽最后沉积在基片10表面。离子源32的主要作用在于其产生的等离子体在成膜过程中对基体进行轰击和清洗，能改善膜层的机构，起离子辅助蒸镀的作用。

如图1所示，离子源32的朝向和靶材42的朝向相对于竖直轴线22倾斜，且离子源32和靶材42的朝向在水平面的分量方向相反。蒸发源31的朝向可以为竖直向上，离子源32的朝向可以为向左上方倾斜，靶材42的朝向可以为向右上方倾斜。

如图1所示，该薄膜沉积装置还可以包括设置在反应容器1外的控制机构9，该控制机构9可以控制蒸发镀膜机构3和溅射镀膜机构4的启停，可以控制镀膜伞架2的旋转。上述控制真空泵的控制器也可以集成在该控制机构9内。

本实施方式提供的真空镀膜装置可以提高镀膜质量和镀膜速度，实际运用中，可以利用蒸发镀膜机构3实现膜层的快速沉积，利用溅射镀膜机构4的溅射粒子能量高的特点，在溅射镀的同时对蒸镀的膜层进行夯实，使蒸镀的膜层聚集密度增加、将蒸镀表面吸附较弱的沉积粒子溅射掉、将蒸镀的膜层膜内空隙通过轰击坍塌而被填充。该真空镀膜装置还可以实现一些特殊膜系的沉积，蒸镀无法实现的DLC膜层等可以利用溅射镀膜机构4沉积，对于其它膜层则可以利用蒸发镀膜机构3沉积。

需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本说明书的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本文引用的任何数值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (10)

1.一种真空镀膜装置，其特征在于，包括：

具有用于镀膜的真空腔室的反应容器，所述反应容器内设有能将基片保持于保持面的镀膜伞架，所述镀膜伞架围绕一竖直轴线旋转，所述保持面的直径自上而下线性增大；所述保持面的横截面为圆形或多边形；

设置在所述真空腔室用于对所述基片进行蒸发镀膜的蒸发镀膜机构，所述蒸发镀膜机构朝向所述保持面设置；

设置在所述真空腔室用于对所述基片进行溅射镀膜的溅射镀膜机构，所述溅射镀膜机构朝向所述保持面设置，所述蒸发镀膜机构和所述溅射镀膜机构位于所述镀膜伞架的同一侧；

用于对所述真空腔室排气的排气机构，所述排气机构包括冷阱组件、安装所述冷阱组件的容纳腔室、用于连通所述容纳腔室和所述真空腔室的连通通道、连通所述容纳腔室的排气管道、设置在所述排气管道上的阀体以及连接于所述排气管道远离所述容纳腔室一端的第一泵组；所述冷阱组件包括具有沿水平方向螺旋延伸的冷阱管道的冷阱主体；所述冷阱主体位于所述容纳腔室内；所述连通通道沿所述水平方向延伸，所述连通通道的中心轴线垂直于所述镀膜伞架的所述竖直轴线；所述连通通道连通于所述容纳腔室的上游；所述连通通道具有通入所述容纳腔室的端口，所述端口所在平面垂直于所述水平方向，所述连通通道在所述端口所在平面上的垂直投影与所述端口重合，所述冷阱主体在所述端口所在平面上的垂直投影围绕在所述端口的外侧；所述排气管道的入口位于所述容纳腔室背离所述连通通道的一侧；所述入口在所述端口所在平面上的垂直投影位于所述端口的内侧；所述阀体用于控制所述排气管道的通断。

2.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述排气管道包括沿所述水平方向延伸的第一管体，所述阀体设置在所述第一管体上；所述第一管体的一端为所述入口，另一端与所述第一泵组相连通；所述排气管道包括第二管体，所述第二管体的延伸方向垂直于所述水平方向；所述第二管体的一端通过转接管与所述第一管体远离所述入口的一端相连，另一端与所述第一泵组相连。

3.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述端口的形状为矩形、圆形、或椭圆形中的一种，所述入口在所述端口所在平面上的垂直投影靠近所述端口的边缘设置。

4.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述容纳腔室背离所述连通通道的一侧设有安装板，所述安装板垂直于所述水平方向，所述入口设置于所述安装板上；所述安装板上还固定安装有第二泵组，所述第二泵组的调节精度高于所述第一泵组的调节精度；所述第二泵组在所述端口所在平面上的垂直投影位于所述端口的内侧。

5.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述容纳腔室具有围绕在所述端口周侧的垂直于所述水平方向的挡壁，所述冷阱主体被遮挡定位于所述挡壁背离所述连通通道的一侧；所述阀体为插板阀、球阀、蝶阀中的一种。

6.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述冷阱组件还包括固定安装于所述容纳腔室内承载所述冷阱主体的冷阱安装框架；所述冷阱安装框架在所述端口所在平面上的垂直投影围绕在所述端口外侧；所述冷阱主体在所述端口所在平面上的垂直投影位于所述冷阱安装框架的垂直投影与所述端口之间。

7.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述溅射镀膜机构包括设置在所述真空腔室的与所述真空腔室的侧壁相连的溅射阴极、以及安装于所述溅射阴极上的靶材；所述靶材具有面对所述保持面的靶材表面，存在一经过所述竖直轴线的纵截面，所述靶材表面在该纵截面的轮廓线与所述保持面在该纵截面上的轮廓线相平行，所述靶材表面的轮廓线与所述保持面的轮廓线之间的距离为10cm～15cm；所述纵截面经过所述靶材表面的周向中间位置。

8.根据权利要求7所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述连通通道连接于所述真空腔室的侧壁，且所述连通通道和所述溅射阴极在竖直方向错开设置；所述蒸发镀膜机构与所述镀膜伞架的距离大于所述溅射镀膜机构与所述镀膜伞架的距离的2倍；所述靶材表面与其邻近的所述反应容器的侧壁的夹角为锐角。

9.根据权利要求8所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述蒸发镀膜机构包括蒸发源和离子源，所述蒸发源和所述离子源设置在所述真空腔室的底部，所述蒸发源的出口和所述离子源的出口朝向所述保持面设置；所述离子源相对于所述蒸发源靠近所述竖直轴线；所述离子源位于所述蒸发源靠近所述溅射镀膜机构的一侧；所述离子源的朝向和所述靶材的朝向相对于所述竖直轴线倾斜。

10.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述蒸发镀膜机构的照射区域和所述溅射镀膜机构的照射区域至少部分相错开；所述蒸发镀膜机构位于所述溅射镀膜机构的照射区域外，所述溅射镀膜机构位于所述蒸发镀膜机构的照射区域外；以所述竖直轴线为中心线，所述蒸发镀膜机构的照射区域覆盖所述保持面在第一纵半截面上的轮廓，所述溅射镀膜机构的照射区域覆盖所述保持面在第二纵半截面上的轮廓；所述第一纵半截面和所述第二纵半截面之间的夹角大于20度且小于等于180度。