[实用新型]一种设置气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气体弧光等离子体清洗源的镀膜机。所述镀膜机包括磁控溅射镀膜机本体；磁控溅射镀膜机本体包括镀膜室和设于镀膜室内的工件转架和磁控溅射靶；镀膜室的顶部设有空心阴极电子枪，镀膜室的底部设有水冷阳极，空心阴极电子枪的位置与水冷阳极的位置相对应；空心阴极电子枪和水冷阳极分别连接电源的负极和正极。本实用新型配置了空心阴极电子枪以后，使得在辉光放电中进行镀膜的清洗工件过程和镀膜过程，始终受到弧光放电等离子体的作用，既能提高轰击清洗工件的效果，提高膜基结合力，又进一步提高膜层原子的离化率，有利于改善膜层组织，有利于形成化合物膜层，可以获得到各种优异的薄膜材料。

技术领域

本实用新型涉及一种镀膜机，具体涉及一种设置气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

磁控溅射镀膜技术是制备各种高端产品所需薄膜的重要真空镀膜技术。目前在真空镀膜领域采用磁控溅射镀膜机进行镀膜的过程是在辉光放电中进行的。镀膜空间的等离子体密度低，膜基结合力小，获得化合物膜层的工艺难度大。为了提高磁控溅射镀膜空间的等离子体密度，提高金属离化率，研发出来很多方法：如采用阳极层气体离子源、采用阴极电弧源和热丝弧枪等。

阳极层气体离子源是利用辉光放电产生的气体离子氩离子对工件进行镀膜前的预轰击清洗，是一种辉光放电气体离子源，虽然它对工件的清洗有一定的作用，但它的等离子体密度仍然较低，对提高膜基结合力和膜层质量的作用还不构理想。阴极电弧源利用冷场致弧光放电产生高密度的金属离子，用金属离子轰击清洗工件，轰击清洗效果好，但阴极电弧源在轰击净化过程中，会在工件表面积存粗大的金属颗粒而影响膜层的细密度和外观质量，而且金属离子轰击能量高，对工件表面的损伤大，还会使工件过热。

热丝弧枪是一种气体弧光等离子体源，安装在镀膜室的顶部。热丝弧枪安装发射热电子的钨丝、钽丝，通入氩气。首先用加热电源把钨丝、钽丝加热致2100℃以上，达到发射热电子的温度，发射大量的热电子流。热灯丝还连接弧电源。在一定的电压和氩气的真空度下，这些热电子流把氩气电离，得到高密度的弧光等离子体，包含大量的电子和氩离子。在镀膜过程中高密度的弧光电子流射向镀膜室底部的阳极。在此过程中弧光电子流把镀膜室内的氩气电离，也可以把镀膜室内的膜层原子电离，得到高密度的氩离子。此时，工件已经接了负高压电源，氩离子被加速到工件表面，对工件进行轰击清洗。由于氩离子密度大，不需要加很高的工件偏压，因此是用低能量、高密度的氩离子清洗工件，效果好，对工件的损伤小。现有技术中也有在镀膜过程中用热丝弧枪得到的弧光电子流把金属膜层原子电离的报道，提高金属的离化率，进行辅助沉积。但是，用热丝弧枪得到的气体弧光等离子体需要用旁热式电源加热钨丝、钽丝，一般加热电流150～200A。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种设置气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空心阴极电子枪，在清洗工件阶段，利用空心阴极电子枪发射的高密度弧光电子流，把氩气电离，利用氩离子轰击清洗工件，提高对工件的轰击清洗效果；另外，在镀膜过程中还可利用高密度的弧光电子流把磁控溅射靶溅射下来的膜层原子电离，提高金属离化率，进行辅助沉积。

本实用新型所提供的设置气体弧光等离子体清洗源的镀膜机，包括磁控溅射镀膜机本体；所述磁控溅射镀膜机本体包括镀膜室和设于所述镀膜室内的工件转架和磁控溅射靶；

所述镀膜室的顶部设有空心阴极电子枪，所述镀膜室的底部设有水冷阳极，所述空心阴极电子枪的位置与所述水冷阳极的位置相对应；

所述空心阴极电子枪和所述水冷阳极分别连接电源的负极和正极。

所述的镀膜机中，所述空心阴极电子枪设于所述镀膜室的顶部中央；工作时，所述空心阴极电子枪发射的弧光电子流射向所述水冷阳极。

所述的镀膜机中，所述空心阴极电子枪由发射热电子的材料制成；

所述发射热电子的材料为钽管或钽管与六硼化镧的复合结构；