[发明专利]真空阴极弧离子镀装置及控制弧斑刻蚀区域的方法

权利要求书

1.一种真空阴极弧离子镀控制弧斑刻蚀区域的方法，包括下述步骤：

靶材的刻蚀范围需要改变时，为磁过滤器上的线圈施加不同大小的电流值，使磁过滤器上的线圈产生的磁过滤磁场发生变化，当所述磁过滤磁场与靶面磁场叠加后，弧斑的运动轨迹也会相应得发生变化，从而使靶材刻蚀区域可控，

其中，对磁过滤器线圈的施加较小的所述电流值，使靶面刻蚀轨道靠近靶材表面的边缘，或者对磁过滤器线圈施加较大的所述电流值，使靶面刻蚀轨道向靶材的中心位置收缩。

2.根据权利要求1所述的真空阴极弧离子镀控制弧斑刻蚀区域的方法，还包括如下步骤：通过线圈电流控制器来控制磁过滤器线圈电流，从而改变多组线圈自身产生的磁场，这几组线圈的磁场叠加后形成所述磁过滤磁场，该磁过滤磁场与所述靶面磁场叠加来改变弧斑的运动轨迹。

3.一种真空阴极弧离子镀装置，包括靶座系统、磁过滤系统、控制电路、以及真空室，

其中，所述磁过滤系统包括磁过滤弯管和沿该磁过滤弯管排列的至少一组线圈，所述至少一组线圈通过控制电路提供的电流产生并形成磁过滤磁场；

所述靶座系统包括靶材、控制弧斑沿着跑道型轨迹运动的靶磁场、稳弧线圈产生的稳弧磁场，这两种磁场共同形成该靶材表面的靶面磁场；并且

所述控制电路包括控制所述至少一组线圈电流大小的线圈电流控制器，该线圈电流控制器通过改变所述至少一组线圈的电流来改变所述磁过滤磁场与所述靶面磁场形成的叠加磁场，以控制靶材的刻蚀区域和刻蚀轨迹。

4.根据权利要求3所述的真空阴极弧离子镀装置，其中，所述磁过滤弯管包括外型弯曲度为0°～180°的磁过滤器，其中弯曲度为0°的磁过滤器为直管；并且

所述至少一组线圈为多组线圈，所述多组线圈包括一组离子引导线圈，该一组离子引导线圈设置于磁过滤弯管与所述真空室相连的出口处，用于引导离子进入真空室，所述多组线圈中的其它组线圈用于产生弯曲所述磁过滤磁场，并相继排列于所述磁过滤弯管上。

5.根据权利要求3所述的真空阴极弧离子镀装置，其中，所述靶座系统中的靶面磁场来源于永磁体或线圈所产生的磁场，所述稳弧磁场来源于与靶面平行位置的稳弧线圈，所述靶面磁场与所述稳弧线圈提供弧斑在靶面沿着一定的跑道型轨迹稳定燃烧的条件。

6.根据权利要求3所述的真空阴极弧离子镀装置，其中，所述靶座系统中的靶材为矩形靶或圆形靶，靶材尺寸可以采用工业级的大尺寸靶或实验室内使用的小尺寸靶。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的真空阴极弧离子镀装置，其中，所述至少一组线圈为多组线圈，所述线圈电流控制器包括用于控制所述多组磁过滤线圈电流的多个电源，所述多个电源分别单独调节，以分别独立控制所述多组线圈的电流。

8.根据权利要求3-6中任一项所述的真空阴极弧离子镀装置，其中，所述线圈电流控制器可以根据实际需要通过手动调节或自动调节来改变电流的。

9.根据权利要求3-6中任一项所述的真空阴极弧离子镀装置，所述至少一组线圈为一组线圈，所述一组线圈是使用一组沿着弯管首尾方向围绕磁过滤弯管进行缠绕、并完全包络磁过滤弯管首端和末端的单组线圈。

10.根据权利要求3-6中任一项所述的真空阴极弧离子镀装置，其中，所述磁过滤弯管为90°磁过滤弯管，所述至少一组线圈是5组线圈；

该5组线圈中第一组线圈是离子引导线圈，设置于90°磁过滤弯管的与所述真空室相连的出口处；并且

该5组线圈中第二至第第四组线圈是磁过滤线圈，相继沿所述90°磁过滤弯管排列。