[发明专利]非球面薄膜溅镀系统

说明书

本发明公开一种非球面薄膜溅镀系统，其包括真空腔体、靶材与多轴式自动驱动装置。靶材与多轴式自动驱动装置位于真空腔体中。溅镀电源于真空腔体中形成电浆，并用电浆溅镀靶材，从而形成溅镀粒子。多轴式自动驱动装置上设有待溅镀物，待溅镀物具有朝向靶材的非球面。非球面具有待溅镀点，待溅镀点的切线与直线段互相垂直，直线段连接于待溅镀点与靶材之间。多轴式自动驱动装置根据待溅镀点对应的非球面方程式，在固定直线段的长度的前提下移动待溅镀物，以利用溅镀粒子于非球面上形成均匀薄膜，从而避免非球面透镜上的膜厚不均的问题。

技术领域

本发明是涉及一种溅镀系统，且特别涉及一种非球面薄膜溅镀系统。

背景技术

溅射，也称溅镀，是一种物理气相沉积技术，指固体靶中的原子被高能量离子撞击而离开固体进入气体的物理过程。溅镀一般是在充有惰性气体的真空系统中，通过高压电场的作用，使得氩气电离，产生氩离子流，轰击靶阴极，被溅出的靶材料原子或分子沉淀积累在半导体芯片或玻璃、陶瓷上而形成薄膜。

在传统技术中，高度弯曲的透镜经溅镀沉积后可能会出现明显的膜厚梯度问题，尤其像非球面透镜。非球面镜片是由球面(凹凸)和平面以外的曲面组成的镜片。除抛物面、双曲面或椭圆面以外，还有高次多项式等四次曲面。另外还有像甜甜圈或橄榄球，就像非轴对称曲面。针对非球面透镜，因为高弯曲度导致镜片的沉积薄膜的厚度不均匀，而无法达到生产要求，从而导致所得反射光谱失真。

因此，本发明针对上述的困扰，提出一种非球面薄膜溅镀系统，以解决所产生的问题。

发明内容

本发明提供一种非球面薄膜溅镀系统，其于非球面上形成均匀薄膜，以符合生产要求，并避免非球面透镜的反射光谱失真。

为达上述目的，本发明提供一种非球面薄膜溅镀系统，其系包括真空腔体、靶材与多轴式自动驱动装置。靶材位于真空腔体中，并电性连接溅镀电源。溅镀电源用以于真空腔体中形成电浆，并用电浆溅镀靶材，从而形成溅镀粒子。多轴式自动驱动装置上设有至少一个待溅镀物，多轴式自动驱动装置与待溅镀物位于真空腔体中，待溅镀物具有朝向靶材的非球面。非球面具有待溅镀点，待溅镀点的切线与直线段互相垂直，直线段连接于待溅镀点与靶材之间。多轴式自动驱动装置用以根据待溅镀点对应的非球面方程式，在固定直线段的长度的前提下移动待溅镀物，以利用溅镀粒子于非球面上形成均匀薄膜。非球面的中间区域为球面，非球面的高度变化对应一平面坐标系，平面坐标系由互相垂直的第一坐标轴与第二坐标轴形成，第一坐标轴平行待溅镀物未转动时中间区域的顶点的切线，非球面方程式表示如下：

其中n为正整数，A_2n为第n个非球面系数，R为中间区域的曲率半径，K为锥形常数(conic constant)，y与Z为待溅镀物未转动时，非球面上的每一点分别对应于第一坐标轴与第二坐标轴的坐标值。

在本发明的一实施例中，多轴式自动驱动装置以垂直第二坐标轴的第一直线为轴，并以θ角旋转待溅镀物时，待溅镀点的对应于第一坐标轴与第二坐标轴的坐标值分别为y*与Z*，且Z*＝Z(y*)rot(θ)，且多轴式自动驱动装置减少或增加Z*，以固定直线段的长度。

在本发明的一实施例中，多轴式自动驱动装置包括升降机构与旋转机构。升降机构用以沿第二直线垂直移动，第二直线垂直第一直线。旋转机构设于升降机构上，待溅镀物设于旋转机构上。升降机构用以通过旋转机构固定直线段的长度，旋转机构用以以第一直线为轴，旋转待溅镀物。

在本发明的一实施例中，多轴式自动驱动装置更包括基座与平移机构。基座上设有两个平移轨道，平移机构设于平移轨道上，升降机构设于平移机构上。平移机构在平移轨道上沿第三直线水平移动，第三直线垂直第二直线。平移机构用以通过升降机构与旋转机构将待溅镀点对准靶材。