本申请公开了一种提高台阶覆盖率的晶圆镀膜装置及镀膜方法，镀膜装置包括工作腔、载台、第一靶材、第二靶材和第三靶材，第一靶材悬于载台正上方，第二靶材和第三靶材处于载台和第一靶材之间；第一靶材溅射出的金属原子能够很好地覆盖晶圆的平面部位和微孔的底部，第二靶材和第三靶材溅射出的金属原子沿斜线朝向载台运动，在靠近载台时、受到载台吸引力的影响，金属原子会沿抛物线向下运动，增加了金属原子入射角度的多样性，有利于金属原子覆盖微孔的侧壁；由于第二靶材和第三靶材为弧形结构、且呈包围晶圆的形式布置，因此，第二靶材和第三靶材溅射出的金属原子能够可靠地全面覆盖微孔的侧壁，从而保证保晶圆镀膜的台阶覆盖率。