[发明专利]大口径圆台形靶材的高真空电弧稳弧装置及溅射方法

权利要求书

1.大口径圆台形靶材的高真空电弧稳弧装置，其特征在于，包括阴极靶(4)、固定装置(8)、屏蔽板(3)、永久磁铁(2)、聚焦线圈(10)和弧电源(5)，所述固定装置(8)中部竖直固定有靶座(7)，所述靶座(7)外壁上还安装有屏蔽板支撑基座(11)，所述屏蔽板支撑基座(11)下面连接有屏蔽板(3)，所述屏蔽板(3)为圆环形且内部中空，

所述阴极靶(4)为圆台形，上端面直径大于下端面直径，所述阴极靶(4)上端面开设有一圆柱形凹槽，所述凹槽内设置有一内部中空的圆环形支撑架(1)，所述支撑架(1)中心内设置有永久磁铁(2)，

所述阴极靶(4)穿过屏蔽板(3)中心安装在靶座(7)上，所述固定装置(8)的两端向下竖直方向固定有聚焦筒(9)，所述聚焦筒(9)外壁上均匀缠绕着聚焦线圈(10)，

所述弧电源(5)负极连接于阴极靶(4)，正极分别连接于真空室(6)和屏蔽板(3)，

所述靶座(7)下端接近阴极靶(4)处还设置有一密封胶圈(13)。

2.根据权利要求1所述的大口径圆台形靶材的高真空电弧稳弧装置，其特征在于，所述真空室(6)接地。

3.根据权利要求1所述的大口径圆台形靶材的高真空电弧稳弧装置，其特征在于，所述屏蔽板(3)的圆环内直径大于阴极靶(4)上表面直径。

4.根据权利要求1所述的大口径圆台形靶材的高真空电弧稳弧装置，其特征在于，所述圆环形支撑架(1)上表面还均匀设置有四个通孔。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的大口径圆台形靶材的高真空电弧稳弧装置的溅射方法，其特征在于，具体实施步骤如下：

在制备薄膜前，先将工件(12)放置在阴极靶(4)的正下方，在高真空条件下接通弧电源(5)，此时，屏蔽板(3)、阴极靶(4)和弧电源(5)形成一个完整的电回路，屏蔽板(3)与阴极靶(4)之间存在指向阴极靶(4)中心的电场，聚焦线圈(10)在阴极靶(4)表面上产生垂直于阴极靶(4)表面的磁场，该磁场与永久磁铁(2)产生的永久磁场相耦合，在阴极靶(4)的小端面及侧面上形成动态分布的耦合磁场，在耦合磁场和电场的共同控制下，电弧弧斑在阴极靶(4)的侧面和小端面同时发生弧光放电，均匀溅射出阴极靶材离子，溅射出的阴极靶材离子最终沉积到工件(12)上，完成薄膜的制备。