專利名稱：硬碳膜沉積裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬光學(xué)鍍膜設(shè)備，具體地說(shuō)是一種在鍺、硅紅外光學(xué)器件上鍍類金剛石膜的硬碳膜沉積裝置。
普通光學(xué)鍍膜設(shè)備在國(guó)內(nèi)外技術(shù)中，已經(jīng)有較長(zhǎng)時(shí)間了，早在60年代，國(guó)內(nèi)光學(xué)鍍機(jī)多是采用熱蒸發(fā)的方式鍍膜，這里有電阻絲加熱蒸發(fā)鍍膜，也有e型電子槍蒸發(fā)鍍膜。70～80年代以來(lái)，隨著磁控濺射技術(shù)的出現(xiàn)，特別是射頻磁控濺射的應(yīng)用，為鍍制光學(xué)薄膜提供了較好的手段，80～90年代更有Kaufman離子束技術(shù)的出現(xiàn)，也為鍍制X射線、軟X射線光學(xué)膜提供了更為理想的手段。這各類設(shè)備鍍制的光學(xué)膜除鍍制單層膜、多層膜外，也可以進(jìn)行多層高效增透膜的鍍制工作。但能夠初步鍍制類金鋼石硬碳膜的是60年代老式蒸發(fā)鍍膜機(jī)擴(kuò)散泵抽氣機(jī)組改裝而成，但鍍制的這種硬碳膜質(zhì)量、性能不穩(wěn)定。在國(guó)內(nèi)用以鍍制紅外波段的類金剛石硬碳膜的設(shè)備未見報(bào)導(dǎo)。
為了克服上述不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種無(wú)油、成膜均勻性能好、操作簡(jiǎn)單的硬碳膜沉積裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是由真空室、泵抽機(jī)組、升降機(jī)構(gòu)、磁力線圈和機(jī)架組成，其中具有封帽的真空室安裝在機(jī)架上，下面與泵抽機(jī)組相連，所述升降機(jī)構(gòu)頂部與真空室封帽固連，磁力線圈加在真空室外面；所述真空室包括上、下電極、放氣閥和進(jìn)氣截止閥，其中在所述真空室的封帽上分別設(shè)有放氣閥和與質(zhì)量流量計(jì)MFC連接的進(jìn)氣截止閥，上電極設(shè)在真空室里，接地，在真空室底部安裝一可水冷的、接RF射頻功率電源、由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的下電極，其加在真空室外面的磁力線圈高度位于上、下電極之間；
所述泵抽機(jī)組包括渦輪分子泵、機(jī)械泵，其中所述渦輪分子泵通過(guò)閘板閥與真空室相連，在通向真空室的管道上分別設(shè)有節(jié)流閥、旁抽閥，帶有電磁閥的渦輪分子泵與機(jī)械泵相連；所述上、下電極為平板電容耦合電極，下電極為平板形或拱形；所述下電極與真空室之間高頻絕緣安裝。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型無(wú)油、成膜均勻性能好、操作簡(jiǎn)單，鍍制的硬碳膜機(jī)械強(qiáng)度高，耐磨性能好，紅外光學(xué)特性優(yōu)良，且適宜鍍制大面積光學(xué)透鏡及光學(xué)儀器窗口材料的鍍制，在軍事工業(yè)上具有廣泛的應(yīng)用前景。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，由真空室1、泵抽機(jī)組2、升降機(jī)構(gòu)3、磁力線圈4和機(jī)架5組成，其中具有球形封帽的真空室1安裝在機(jī)架5上，其下面與泵抽機(jī)組2相連，所述升降機(jī)構(gòu)3頂部與真空室1球形封帽固連，磁力線圈4加在真空室1外面；所述真空室1包括上、下電極11、12、放氣閥13和進(jìn)氣截止閥14，其中在所述真空室1的球形封帽上分別設(shè)有放氣閥13和與質(zhì)量流量計(jì)MFC連接的進(jìn)氣截止閥14，上電極11設(shè)在真空室1里，接地，在真空室1底部安裝一可水冷的、接RF射頻功率電源、由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的下電極12，其加在真空室1外面的磁力線圈4高度位于上、下電極11，12之間；所述泵抽機(jī)組2包括渦輪分子泵21、機(jī)械泵22，其中所述渦輪分子泵21通過(guò)閘板閥25與真空室1相連，在通向真空室1的管道上分別設(shè)有節(jié)流閥23、旁抽閥24，帶有電磁閥的渦輪分子泵21與帶有電磁充氣閥的機(jī)械泵22相連；所述上、下電極11、12為平板電容耦合電極，下電極12為平板形；
所述下電極12與真空室1之間高頻絕緣安裝。
本實(shí)用新型主要性能指標(biāo)為極限真空指標(biāo)2×10-4Pa，從大氣抽氣在≤30分鐘內(nèi)真空度為3×10-3Pa，中心磁場(chǎng)強(qiáng)度為0～200高斯可調(diào)，電極功率N=3kw，f=13.56MHz，反射功率＜輸出功率的4％。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下1．系統(tǒng)暴露大氣，用放氣閥13充入氮?dú)猓蒙禉C(jī)構(gòu)3提升真空室1的球形封帽，暴露大氣；2．將清洗好的樣品放到下電極12的凹槽內(nèi)；3．降下球形封帽，關(guān)閉各閥門，封嚴(yán)真空室1；4．啟動(dòng)機(jī)械泵22，打開旁抽閥24，待真空室1真空度抽至≤5Pa時(shí)，關(guān)閉旁抽閥24，打開閘板閥25；5．用渦輪分子泵21對(duì)主真空室1抽氣，使之在≤30分鐘內(nèi)真空室1真空度≤3×10-3Pa，即可開始工作；6．關(guān)閉閘板閥25，打開節(jié)流閥23繼續(xù)抽真空；7．打開質(zhì)量流量計(jì)MFC進(jìn)入工作氣體，用節(jié)流閥23維持工作真空度；8．打開磁力線圈4的通電開關(guān)加上直流電壓，使之產(chǎn)生0～200GS磁場(chǎng)；9．打開下電極12旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制開關(guān)，使下電極12以0～10轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)；10．打開RF射頻功率電源，預(yù)熱20分鐘，然后在下電極12上加上射頻電壓，輸入板壓1500～1700V，板流I=1.3A，即可鍍成呈深茶色硬碳膜，肉眼觀看，膜層均勻，無(wú)劃痕。
本實(shí)用新型所述升降機(jī)構(gòu)3為電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)，也可以為液壓升降機(jī)構(gòu)；所述下電極12亦為拱形。
權(quán)利要求1．一種硬碳膜沉積裝置，其特征在于由真空室(1)、泵抽機(jī)組(2)、升降機(jī)構(gòu)(3)、磁力線圈(4)和機(jī)架(5)組成，其中具有封帽的真空室(1)安裝在機(jī)架(5)上，下面與泵抽機(jī)組(2)相連，所述升降機(jī)構(gòu)(3)頂部與真空室(1)封帽固連，磁力線圈(4)加在真空室(1)外面；所述真空室(1)包括上、下電極(11、12)、放氣閥(13)和進(jìn)氣截止閥(14)，其中在所述真空室(1)的封帽上分別設(shè)有放氣閥(13)和與質(zhì)量流量計(jì)MFC連接的進(jìn)氣截止閥(14)，上電極(11)設(shè)在真空室(1)里，接地，在真空室(1)底部安裝一可水冷的、接RF射頻功率電源、由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的下電極(12)，其加在真空室(1)外面的磁力線圈(4)高度位于上、下電極(11、12)之間；所述泵抽機(jī)組(2)包括渦輪分子泵(21)、機(jī)械泵(22)，其中所述渦輪分子泵(21)通過(guò)閘板閥(25)與真空室(1)相連，在通向真空室(1)的管道上分別設(shè)有節(jié)流閥(23)、旁抽閥(24)，帶有電磁閥的渦輪分子泵(21)與機(jī)械泵(22)相連。
2．按照權(quán)利要求1所述硬碳膜沉積裝置，其特征在于所述上、下電極(11、12)為平板電容耦合電極，下電極(12)為平板形或拱形。
3．按照權(quán)利要求1所述硬碳膜沉積裝置，其特征在于所述下電極(12)與真空室(1)之間高頻絕緣安裝。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種硬碳膜沉積裝置。由真空室、泵抽機(jī)組等組成,其真空室具有封帽,安裝在機(jī)架上,與泵抽機(jī)組相連,在其封帽上設(shè)有放氣閥和進(jìn)氣截止閥,上電極在真空室里接地,在真空室底部安裝一可水冷的、接RF射頻功率電源、由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的下電極;升降機(jī)構(gòu)與封帽固連,磁力線圈加在真空室外面,泵抽機(jī)組中的渦輪分子泵加裝機(jī)械泵,通過(guò)閘板閥與真空室相連,在通向真空室的管道上分別設(shè)有節(jié)流閥、旁抽閥。它無(wú)油、成膜均勻性能好、操作簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)C23C14/06GK2425091SQ0021061
公開日2001年3月28日 申請(qǐng)日期2000年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月19日
發(fā)明者李求恕, 馮彬, 閻佐健, 魯向群, 孫榮昌, 金振奎, 曾志群, 潘福全, 郭寶英, 石長(zhǎng)友, 譚亮 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)科學(xué)儀器研制中心