[發明專利]大口徑圓臺形靶材的高真空電弧穩弧裝置及濺射方法

有效

• 申請號: 201810008801.0
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108193174B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 葉偉
• 申請（專利權）人: 陜西理工大學
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 談耀文

1.大口徑圓臺形靶材的高真空電弧穩弧裝置，其特征在于，包括陰極靶(4)、固定裝置(8)、屏蔽板(3)、永久磁鐵(2)、聚焦線圈(10)和弧電源(5)，所述固定裝置(8)中部豎直固定有靶座(7)，所述靶座(7)外壁上還安裝有屏蔽板支撐基座(11)，所述屏蔽板支撐基座(11)下面連接有屏蔽板(3)，所述屏蔽板(3)為圓環形且內部中空，

所述陰極靶(4)為圓臺形，上端面直徑大于下端面直徑，所述陰極靶(4)上端面開設有一圓柱形凹槽，所述凹槽內設置有一內部中空的圓環形支撐架(1)，所述支撐架(1)中心內設置有永久磁鐵(2)，

所述陰極靶(4)穿過屏蔽板(3)中心安裝在靶座(7)上，所述固定裝置(8)的兩端向下豎直方向固定有聚焦筒(9)，所述聚焦筒(9)外壁上均勻纏繞著聚焦線圈(10)，

所述弧電源(5)負極連接于陰極靶(4)，正極分別連接于真空室(6)和屏蔽板(3)，

所述靶座(7)下端接近陰極靶(4)處還設置有一密封膠圈(13)。

2.根據權利要求1所述的大口徑圓臺形靶材的高真空電弧穩弧裝置，其特征在于，所述真空室(6)接地。

3.根據權利要求1所述的大口徑圓臺形靶材的高真空電弧穩弧裝置，其特征在于，所述屏蔽板(3)的圓環內直徑大于陰極靶(4)上表面直徑。

4.根據權利要求1所述的大口徑圓臺形靶材的高真空電弧穩弧裝置，其特征在于，所述圓環形支撐架(1)上表面還均勻設置有四個通孔。

5.一種如權利要求1-4任一項所述的大口徑圓臺形靶材的高真空電弧穩弧裝置的濺射方法，其特征在于，具體實施步驟如下：

在制備薄膜前，先將工件(12)放置在陰極靶(4)的正下方，在高真空條件下接通弧電源(5)，此時，屏蔽板(3)、陰極靶(4)和弧電源(5)形成一個完整的電回路，屏蔽板(3)與陰極靶(4)之間存在指向陰極靶(4)中心的電場，聚焦線圈(10)在陰極靶(4)表面上產生垂直于陰極靶(4)表面的磁場，該磁場與永久磁鐵(2)產生的永久磁場相耦合，在陰極靶(4)的小端面及側面上形成動態分布的耦合磁場，在耦合磁場和電場的共同控制下，電弧弧斑在陰極靶(4)的側面和小端面同時發生弧光放電，均勻濺射出陰極靶材離子，濺射出的陰極靶材離子最終沉積到工件(12)上，完成薄膜的制備。