[实用新型]一种设置固体弧光等离子体清洗源的镀膜机

说明书

本实用新型公开了一种设置固体弧光等离子体清洗源的镀膜机。本实用新型在平面磁控溅射镀膜机、安装双层旋靶管型柱状磁控溅射靶的磁控溅射镀膜机和阴极电弧离子镀膜机的镀膜室中部设置两个柱状阴极电弧源。在清洗过程中利用两个柱状阴极电弧源互为阴阳极，放电产生的弧光等离子体中的电子流把氩气电离，用得到的高密度的氩离子流轰击清洗工件，增强工件的轰击清洗效果，提高膜基结合力；在工件清洗后的镀膜过程中，两个柱状阴极电弧源参与镀纳米多层膜；在磁控溅射镀膜机中发挥辅助沉积作用。

技术领域

本实用新型涉及一种镀膜机，具体涉及一种设置固体弧光等离子体清洗源的镀膜机，属于真空镀膜设备领域。

背景技术

目前在真空镀膜领域应用的磁控溅射镀膜和阴极电弧离子镀膜过程中，为了提高膜层与基体的结合力，采用了许多方法：由采用辉光放电氩离子轰击清洗工件，到采用阳极层离子源轰击清洗工件，阳极层离子源也是辉光放电型气体离子源。辉光放电的电流密度低，氩离子密度低，一般电流密度mA/mm²级，以上两种方法的工件偏压1000V极，偏流在1～4A范围，轰击清洗效果不是很理想，膜基结合力不够高。

近期比较多的是采用小圆形阴极电弧源发射的金属离子流进行清洗。阴极电弧源产生弧光放电后，发射高密度的弧光等离子体，一般电流密度100A/mm²级，其中含有高密度的电子、金属膜层离子和膜层原子。镀膜前的清洗时，工件接偏压电源的负极，加400V～800V高压加速金属离子，金属离子以很高的能量轰击净化工件，轰击清洗效果好。所以无论是在磁控溅射镀膜机中，还是阴极电弧离子镀膜中，镀膜前多采用阴极电弧源发射的金属离子流轰击清洗工件。但是，较高的轰击能量会使工件表面受到损伤，也会使工件过热，而且在放电过程中阴极电弧源会喷发大熔滴，容易在工件表面积存大颗粒，降低工件表面的质量。

也有的利用气体弧光等离子体中的电子流把镀膜室内的氩气电离，利用高密度的氩离子流清洗工件。镀膜机中需要匹配气体弧光等离子体发射源，如空心阴极枪、热丝弧枪。

最近有的利用固体弧光等离子体电子流把镀膜室内的氩气电离，用高密度的氩离子流清洗工件。具体方法是，把两个产生弧光放电的旋靶管型柱状阴极电弧源安放在镀膜室侧边，分别接弧电源的正负极，接通弧电源以后，两个柱状阴极电弧源互为阴阳极，产生冷场致弧光放电。产生的弧光等离子体中的电子流被作为阳极的柱弧源吸引，高密度的电子流向阳极运动的过程中，把镀膜室内的氩气电离，用得到的高密度的氩离子轰击清洗工件。清洗效果好。但由于两个柱弧源安放在镀膜室侧边，只有当工件转到两个旋靶管型柱弧源这一侧时，工件才能得到有效的清洗。

还有的利用在镀膜室壁上专设的小圆形阴极电弧源或矩形平面大弧源作为阴极，另设水冷阳极。二者之间产生的弧光等离子体中的电子流被另设的水冷阳极吸引，高密度的电子流向阳极运动的过程中，把镀膜室内的氩气电离，得到的高密度的氩离子轰击清洗工件，清洗效果好。其不足仍然是其阴、阳极设置在镀膜室的一侧，镀膜室内的等离子体密度分布不均匀。而且在以上所述的镀膜机中作为清洗用的阴极电弧源，只在清洗工件时发挥作用，在之后的镀膜过程中闲置不用。使得镀膜室内相当大的面积没有等离子体的作用，浪费了镀膜空间。

还有的是在采用镀膜室周边设置旋靶管型柱状非平衡磁控溅射靶为镀膜源的磁控溅射镀膜机中，在镀膜室中部安装两个柱状弧阴极电弧源，分别接弧电源的正负极，接通弧电源以后，两个柱弧源互为阴阳极，产生冷场致弧光放电。产生的弧光等离子体中的电子流被作为阳极的柱状阴极电弧源吸引，高密度的电子流向阳极运动的过程中，把镀膜室内的氩气电离，用得到的高密度的氩离子轰击清洗工件。但，目前在平面磁控溅射镀膜机中；在工件外周围和内周都设置旋靶管型柱状非平衡磁控溅射靶的磁控溅射镀膜机中；在阴极电弧离子镀膜机的镀膜室中，还没有在镀膜室中部设置两个互为阴阳极的柱状弧阴极电弧清洗源来清洗工件的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种设置固体弧光等离子体清洗源的镀膜机，本实用新型在镀膜室内设置镀膜源、工件转架和固体弧光等离子体清洗源。