本申请提供一种微深孔内镀膜工艺及镀膜装置，涉及材料科学与工程技术领域，用于对带孔工件进行镀膜。微深孔内镀膜工艺包括以下步骤：将工件与磁控靶相对放置，使工件处于自转状态；对工件进行气体离子清洗；对工件进行镀膜，采用高功率脉冲磁控溅射技术，对工件进行溅射镀膜，配合工件上耦合的高功率脉冲偏压，完成工件表面及孔侧壁表面膜层的沉积。本申请微深孔内镀膜工艺利用高功率脉冲磁控溅射技术的高等离子体密度，高等离子离化率的特点，将工件置于磁控靶前自转，之后利用耦合偏压，将离子吸引到孔内，使孔内处于等离子体浸润状态，使等离子体沉积到孔侧壁，既有效提高了微孔侧壁镀膜膜层的均匀性，也可以提高膜层的附着力及膜层的质量。