[发明专利]复合阴极、磁控溅射镀膜设备及镀膜方法

权利要求书

1.一种复合阴极，其特征在于，包括：

弧阴极；

引弧针，与所述弧阴极相对设置，用于与弧电源的正极连接以在所述弧阴极的表面引弧；

磁控阴极，相间隔地设于所述弧阴极的一侧，且用于与磁控电源的负极连接；及

辅助阳极，相间隔地设于所述磁控阴极背离所述弧阴极的一侧，且与所述弧阴极之间能够形成电势差；

所述弧阴极、所述磁控阴极和所述辅助阳极之间依次间隔并排设置；

所述复合阴极还包括：

活动挡板，所述活动挡板活动设置于所述弧阴极与待镀膜的工件之间，以阻隔或打开所述弧阴极与所述工件之间的间隙。

2.一种磁控溅射镀膜设备，其特征在于，包括：

真空腔体；

权利要求1所述的复合阴极，所述复合阴极置于所述真空腔体中；

工件支架，设于所述真空腔体中；

弧电源，所述弧电源的正极与所述引弧针连接；及

磁控电源，所述磁控电源的正极与所述真空腔体连接，所述磁控电源的负极与所述复合阴极中的所述磁控阴极连接。

3.根据权利要求2所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述弧阴极与所述弧电源的负极连接，所述辅助阳极与所述弧电源的正极连接，以使所述辅助阳极与所述弧阴极之间形成所述电势差。

4.根据权利要求3所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述弧电源为可调电流电源。

5.根据权利要求2所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述磁控溅射镀膜设备包括多个所述复合阴极，多个所述复合阴极间隔设置于所述真空腔体的内壁上，所述工件支架设于所述真空腔体的中部。

6.一种磁控溅射镀膜方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100：将待镀膜的工件安装于权利要求2至5任一项所述的磁控溅射镀膜设备的工件支架上，在磁控阴极上安装第一靶材，在弧阴极上安装第二靶材，对所述磁控溅射镀膜设备内进行抽真空处理，然后通入工作气体；

S200：开启弧电源，利用引弧针在所述弧阴极表面引弧，使所述弧阴极表面附近的工作气体被电离形成等离子体云；利用所述弧阴极与辅助阳极之间的电场将所述等离子体云中的电子引至所述磁控阴极的表面附近；

S300：开启磁控电源，使所述第一靶材的材料发生溅射并沉积到所述工件上形成镀层。

7.根据权利要求6所述的磁控溅射镀膜方法，其特征在于，所述S200中，使所述弧阴极表面附近的工作气体被电离形成等离子体云之后，所述方法还包括：

阻隔所述弧阴极与所述工件之间的间隙，以阻挡从所述第二靶材中喷射出来的材料，使所述第二靶材中喷射出来的材料不沉积到所述工件上。

8.根据权利要求6所述的磁控溅射镀膜方法，其特征在于，所述S200中，使所述弧阴极表面附近的工作气体被电离形成等离子体云之后，所述方法还包括：

所述弧阴极与所述工件之间不设置阻隔，控制所述辅助阳极与所述弧阴极之间的电势差，使所述第二靶材中喷射出来的材料部分能够挣脱所述弧阴极与所述辅助阳极之间电场的束缚，以使所述第二靶材中喷射出来的材料部分沉积到所述工件上。

9.根据权利要求6至8任一项所述的磁控溅射镀膜方法，其特征在于，所述工作气体为惰性气体和反应气体中的一种或多种，所述反应气体为可与所述第一靶材和/或所述第二靶材的材料发生反应的气体。