[发明专利]磁约束电弧汽相淀积的方法和设备

权利要求书

1、一种在真空室内利用阴极靶和阳极之间产生的电弧所形成的等离子体在基片表面进行汽相淀积的方法：

(1)建立阳极和阴极之间的电位差和电回路，并可维持阳极和阴极之间的电弧放电；

(2)阳极呈筒状或钟罩形，阴极呈柱形，阳极以阴极为轴，阳极和阴极按轴对称设置；

(3)用触发器激发阳极和阴极之间的电弧；

(4)基片置于阳极和阴极之间；

(5)基片施加的电位相对于阳极的电位为负值并可调来控制轰击到基片上的离子能量；

其特征是：

(6)在阳极和阴极之间的空间区域内，施加一个沿阴极柱面上下往复运动的磁场，运动的磁场的主方向与阴极柱轴平行、强度调整到可约束弧斑的运动。

(7)在阴极两端柱面的空间区域上施加一个与沿阴极柱面上下往复运动的磁场的主方向相反、强度略强的恒定磁场，并在恒定磁场有效区域内距离柱形阴极终端，以恒定磁场有效区域边境为起点大于二分之一的位置上设置阻挡壁，限制弧斑移到恒定磁场的磁场最强处。

2、根据权利要求1所述的沿阴极柱面上下往复运动的磁场，其特征是沿阴极柱表面的磁场强度分布[8]为钟形。

3、根据权利要求1所述的沿阴极柱面上下往复运动的磁场，其特征是沿阴极柱表面的磁场强度分布[9]为：中心部分为钟形，两边部分的磁场主方向与中心部分的磁场主方向相反、强度小于中心部分的磁场、形状为倒置的钟形。

4、根据权利要求1所述的沿阴极柱面上下往复运动的磁场，其特征是沿阴极柱表面的磁场强度分布[10]为：中心部分为钟形，两边部分先是磁场的主方向与中心部分的磁场主方向相反、强度小于中心部分的磁场、形状为倒置的钟形，接着是磁场的主方向与中心部分的磁场主方向相同、强度小于中心部分的磁场、形状为钟形。

5、根据权利要求1所述的在阴极两端柱面的空间区域上施加一个与沿阴极柱面上下往复运动的磁场的主方向相反、强度略强的恒定磁场，其特征是该磁场分布[11]为倒置的钟形。

6、根据权利要求1所述的阻挡壁位置，其特征是在恒定磁场有效区域内距离柱形阴极终端，以恒定磁场有效区域边境为起点的三分之二的位置上设置。

7、一种具有实施权利要求1方法而构制和设置的部件的电弧汽相淀积设备，柱形阴极为空心柱体，其特征是传动轴[13]牵引着柱状永久磁铁或螺旋管电磁铁沿阴极的内壁[34]上下移动来产生运动的磁场，在阴极两端内壁中分别放置柱状永久磁铁或螺旋管电磁铁来产生恒定磁场，阻挡壁用非磁性材料制成环形片[18]、[27]分别装配在权利要求6所述的位置上。

8、根据权利要求7所述的运动的磁场，其特征是由传动轴[13]牵引着一块柱状永久磁铁或一组螺旋管电磁铁沿阴极的内壁[34]上下移动来产生的;或由传动轴[13]牵引着三块柱状永久磁铁或三组螺旋管电磁铁沿阴极的内壁[34]上下移动来产生的;或由传动轴[13]牵引着五块柱状永久磁铁或五组螺旋管电磁铁沿阴极的内壁[34]上下移动来产生的。

9、根据权利要求7所述的恒定磁场，其特征是在阴极两端内壁中分别放置一块柱状永久磁铁或一组螺旋管电磁铁来产生的。