[发明专利]提高溅射离化率的溅射阴极、真空镀膜系统及镀膜方法

权利要求书

1.一种提高溅射离化率的溅射阴极，其特征在于，包括：呈中空圆柱筒型靶套，所述靶套内设有靶材；冷却系统，置于所述靶套外壁；环形磁铁，均匀安装在靶材后侧并靠近靶材端口处，且与所述冷却系统相邻；所述环形磁铁及冷却系统外侧设有磁钢；所述磁钢外设置有屏蔽罩。

2.根据权利要求1所述的提高溅射离化率的溅射阴极，其特征在于，所述环形磁铁的内环和外环分别是N极和S极，并且两个环形磁铁的磁极相反，磁极强度为200-600mT，所述环形磁铁的位置可调，使得靶面的横向磁场强度为15-80mT。

3.根据权利要求1所述的提高溅射离化率的溅射阴极，其特征在于，所述环形磁铁为完整的环形或者多段弧形磁铁组合成的环形。

4.根据权利要求1-3任一项所述的提高溅射离化率的溅射阴极，其特征在于，所述冷却系统与磁钢之间还增设有平行于靶面的中央磁铁。

5.根据权利要求1-3任一项所述的提高溅射离化率的溅射阴极，其特征在于，所述环形磁铁外侧还增设有与所述环形磁铁磁极相同的补偿磁铁。

6.根据权利要求4或5所述的提高溅射离化率的溅射阴极，其特征在于，所述中央磁铁和补偿磁铁的磁铁强度和位置可调，以调节靶面横向和纵向磁场分布，进而提高靶材溅射利用率。

7.根据权利要求6所述的提高溅射离化率的溅射阴极，其特征在于，所述环形磁铁、中央磁铁和补偿磁铁为永久磁铁或电磁铁；所述永久磁铁的材料至少包括：钕铁硼合金材料、铁铬钴系永磁合金、铝镍钴系永磁合金、稀土钴永磁材料、铁氧体永磁合金、铁氧体材料或有机磁性材料其中的一种。

8.一种真空镀膜系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的溅射阴极，远离所述靶套端口一侧设置有用于放置待加工工件的加工台；所述加工台和溅射阴极的外侧罩设有真空腔室，所述真空腔室连接有抽气系统和充气系统；所述靶套连接有磁控溅射电源。

9.根据权利要求8所述的真空镀膜系统，其特征在于，所述磁控溅射电源为高功率脉冲磁控溅射、直流磁控溅射、脉冲磁控溅射、射频磁控溅射、中频磁控溅射、复合脉冲磁控溅射等方法中的一种或几种。

10.一种镀膜方法，其特征在于，所述镀膜方法使用如权利要求8所述的真空镀膜系统实现，包括：抽气系统抽出所述真空腔室内的气体；充气系统充入工作气体于所述真空腔室内；启动溅射阴极，所述溅射阴极产生离子束；对待加工产品进行涂层制备或表面改性。