一种三靶磁控溅射镀膜机的制作方法

    本实用新型涉及一种三靶磁控溅射镀膜机，属于磁控溅射真空镀膜机设备，主要用于各种涂层的沉积，特别是太阳选择性吸收涂层的沉积。

    技术背景柱状靶磁控溅射镀膜设备主要用于较大面积或宽度的产品的单一或多种金属材料涂层沉积，特别是用于太阳真空管表面选择性吸收涂层的沉积。目前市场上沉积全玻璃真空太阳集热管中太阳选择性吸收涂层的真空镀膜设备主要以溅射Al-N/Al选择性吸收涂层的单靶磁控溅射镀膜机和溅射Cu-SS-Al/N选择性吸收涂层的三靶镀膜机为主。

    单靶镀膜机通常是在真空室的中间位置有一个柱状靶为溅射中心，可采用磁场旋转靶材不转的圆周溅射方式或靶材旋转而磁场不转的定向溅射方式，工件通常在靶的周围对称分布，以获得均匀的涂层。它的优点是单靶镀膜设备只有一套电源和溅射靶，结构简单制造成本低，适用于单一金属或合金涂层的溅射。缺点是由于单靶镀膜设备只有一套电源和溅射靶，因此在同一工艺条件下只能进行单一金属或单一合金的溅射，且在固定的工艺条件下，涂层的沉积速率也是固定的，无法实现多种金属或多种合金的共同溅射，可以溅射涂层的种类相对比较少。

    相对单靶镀膜机来说，多靶镀膜机就可以实现多种金属或多种合金的共同溅射。目前市场的多靶镀膜机有双靶、三靶、四靶或更多，完全根据工艺要求来设计。目前用于太阳能选择性吸收涂层溅射的三靶镀膜机的圆柱形真空室为三个柱状旋转靶以品字形排布为主要特征，实现同一真空室下的三靶单独或共同溅射，每一个柱状靶均可采用磁场旋转靶材不转的圆周溅射方式或靶材旋转而磁场不转的定向溅射方式，可以实现多金属膜系的溅射。它的结构示意图如图1所示，图中1是真空室壁，2是柱状溅射靶，3是屏蔽板，4是极靴，5磁钢，6是真空室门，有三个溅射靶，每个靶的靶材可以相同也可以不同，离真空室门较近处为中线对称(或非对称)两根靶，离真空室门较远处为一根靶，三根靶呈品字型对称(或非对称)分布在真空室内，这里的屏蔽板为Y形。它的优点是可以实现一种或多种金属或多种合金的共同溅射，大幅度提高了涂层的沉积速率，减少了工艺时间，从而有效的提高了生产效率。但这种三靶以品字结构分布有很多缺点，主要缺点为1、对于三靶磁控溅射镀膜机，由于品字排列的磁控溅射靶之间只能采用的Y形屏蔽板进行靶间的屏蔽隔离才能保证三靶之间不会相互污染，于是导致每一根靶的有效溅射区域为一定角度的单向溅射，造成单靶的溅射速率降低，进而影响涂层的沉积速率；2、对于三个靶中的某一种主要溅射靶材而言，由于品字形结构造成的单面单向溅射，导致其溅射速率和沉积速率较低，从而也影响了整个涂层的沉积速率，造成涂层工艺时间过长，降低了生产效率。3、三靶品字形结构的排布对靶材消耗程度的测量和更换也造成很大的困难，如测量镀膜室*里面的靶材的消耗程度时，难度很大，尤其是要更换该靶材时，由于真空室内空间狭小，则需要把前面的两根靶及屏蔽板全部拆掉才能够实施。造成设备的维护复杂，困难。如果采用是真空室门口一根靶、后边两根靶的品字排列结构，同样会带来观察及更换靶材时的不方便，在此不做详述。

    技术内容本实用新型所要解决的技术问题是，设计一种三靶磁控溅射镀膜机，在功能不变的前提下，提高涂层溅射效率和生产效率，并且易于更换和维修。

    本实用新型包括真空室、屏蔽板和三根圆柱靶，其特征在于三根圆柱靶呈一字形排列在真空室内，并平行于真空室门，相邻的圆柱靶之间有屏蔽板。

一字形排布的三靶磁控溅射镀膜设备主要优点有：
   1、在保证辅助溅射靶的有效溅射区域的条件下，使主溅射靶的溅射区域*大化，实现的主溅射靶的定向双面溅射，在相同的溅射条件下，使主溅射靶的溅射速率增大了一倍，从而使涂层的沉积速率得到了双倍的增长，降低了涂层沉积的工艺时间，提高了生产效率；
   2、有三根溅射靶分布呈平行于真空室门布局，更有利于溅射靶材消耗程度的监控与测量，同时也更方便了溅射靶的更换和维修。当对其中某一根溅射靶进行维修和更换时，而不需要对其他两根溅射靶进行拆装；
   3、对于每一根溅射靶，都可以根据需要增减有效溅射区域的磁场回路，以增加单面的溅射速率，提高沉积速率。

   4、当设备需要采用中频电源进行孪生靶溅射沉积时，只需要去掉屏蔽板和主溅射靶就可以实现，从而增大了设备的功能和通用性。

   5、当设备需一种靶材溅射式，只需要把三根靶都换成相同的靶材就可以进行三靶共溅了，从而使涂层的沉积速率得到了增长，降低了涂层沉积的工艺时间，提高了生产效率。