[发明专利]一种直流复合双极性脉冲进行细长管筒内磁控溅射的方法

权利要求书

1.一种直流复合双极性脉冲进行细长管筒内磁控溅射的方法，基于现有二级放电磁控溅射方法，其特征在于，磁控溅射过程中的电源采用直流复合双极性脉冲电源，所述直流复合双极性脉冲电源包括直流供电、负脉冲供电以及正脉冲供电三部分，可单独控制实现每部分的通断，三部分通过单片机结合半导体开关桥式电路进行控制，同一周期内负向脉冲和正向脉冲共同组成双极性脉冲，负向脉冲和正向脉冲交替分布，同一脉冲周期内可存在N个负向脉冲和M个正向脉冲，其中N＝0，1，2，……，100；M＝0，1，2，……，100，直流供电在双极性脉冲作用期间关断，在脉冲间歇导通。

2.根据权利要求1所述一种直流复合双极性脉冲进行细长管筒内磁控溅射的方法，其特征在于，所述直流供电的电流值范围为0-100A，供电电压范围为0-2000V。

3.根据权利要求1所述一种直流复合双极性脉冲进行细长管筒内磁控溅射的方法，其特征在于，所述双极性脉冲的正负脉冲脉宽和电压可进行单独控制，频率范围为0-50kHz。

4.根据权利要求1所述一种直流复合双极性脉冲进行细长管筒内磁控溅射的方法，其特征在于，所述双极性脉冲的周期内首个脉冲为负脉冲，正负两种脉冲脉宽范围为0-1ms，电压范围为0-2000V。

5.根据权利要求1所述一种直流复合双极性脉冲进行细长管筒内磁控溅射的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

一、试样准备：待镀管依次采用丙酮和无水乙醇各超声清洗5-60min，取出后烘干，然后置于真空室内，与柱状靶同轴安装；

二、镀膜前预处理：真空室抽真空至气压到8×10^-3Pa以下，进行10-60min加热烘干，再次抽真空至气压到8×10^-3Pa以下，通入氩气至气压为0.5-10Pa，然后对待镀管内壁进行5-60min等离子体溅射清洗，得到预处理后的待镀管；

三、溅射镀膜：等离子体清洗结束后通入工作气体和反应气体的混合气体，打开电源，设置气体参数和电源参数，对预处理后的待镀管进行10-3000min磁控溅射镀膜。

6.根据权利要求5所述一种直流复合双极性脉冲进行细长管筒内磁控溅射的方法，其特征在于，步骤一中所述待镀管内径为15-2000mm，壁厚为0.1-100mm，材质为磁性或非磁性导电材料。

7.根据权利要求5所述一种直流复合双极性脉冲进行细长管筒内磁控溅射的方法，其特征在于，步骤一中所述柱状靶的靶管外径为8-100mm，材质为非磁性导电材料。

8.根据权利要求5所述一种直流复合双极性脉冲进行细长管筒内磁控溅射的方法，其特征在于，步骤三磁控溅射镀膜过程中柱状靶连接电源负极，预处理后的待镀管连接电源正极。

9.根据权利要求5所述一种直流复合双极性脉冲进行细长管筒内磁控溅射的方法，其特征在于，步骤三中所述工作气体为Ar；所述反应气体为N₂、H₂和O₂中一种或几种气体。

10.根据权利要求5所述一种直流复合双极性脉冲进行细长管筒内磁控溅射的方法，其特征在于，步骤三中所述气体参数：气流量为1-3000sccm，气压为0.1-10Pa。