旋转磁控柱状阴极电弧源制造技术

本发明专利技术是一种应用于多弧离子镀、渗设备中的柱状阴极电弧源。包括管状阴极靶材、管内安装的平行于轴线的数根条形磁钢、磁钢整体做旋转运动。其特征是当引弧电极引燃冷场致电弧放电后，阴极电弧弧斑呈平行于柱状弧源轴线的细长光斑轨迹沿管状靶材表面扫描，靶材烧蚀均匀，靶材利用率高。比旋转磁控溅射柱状靶的沉积速率高，金属离子化率高，更易于反应沉积，获得氦化钛等化合物涂层。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种旋转磁控柱状阴极电弧源，应用于多弧离子镀、多弧离子渗金属领域。目前，在多弧离子镀、多弧离子渗金属领域中所采用的阴极电弧源中，有园形、矩形平面源。在已申报的专利中(CN1069776A、CN1069777A、CN1074247A、CN2099135U)提出了柱状(管状)阴极电弧源。其特征均是采用环状或螺旋线状磁体，产生的磁场方向平行柱状弧源轴线。如附图2a所示。弧斑呈环状轨迹。靶材易产生沟槽，靶材利用率低，膜层均匀性差。本专利技术为了提高靶材利用率，设计了新的柱状阴极电弧源，其结构包括管状阴极靶材，安装在管内的与柱状弧源轴线平行的数根条状磁钢。在电机带动下做整体旋转运动。其特征是当引弧电极引燃冷场致弧光放电后，阴极电弧弧斑呈平行于轴线的细长光斑轨迹，沿管状靶材表面扫描。产生的磁场方向与柱状弧源轴线垂直。这种新型柱状弧源沿轴线方向膜层厚度均匀，靶材利用率高、不出沟槽；镀膜室空间利用率高，装炉量大比旋转磁控溅射柱状靶的沉积速率高，金属离化率高，更易于反应沉积，获得氮化钛等化合物涂层适于镀大面积板材和细长工件。本专利技术有如下附1为安装了旋转磁控柱状阴极电弧源的多弧离子镀、多弧离子渗金属设备示意图。图中1、抽真空系统；2、工件偏压电源；3、镀膜室；4、工件；5、旋转磁控柱状阴极电弧源；6、进气系统；7、电机；8、弧源电源；9、引弧针；10、电磁铁。待镀膜室真空度达到工艺要求后，开启电机，驱动磁体做旋转运动，然后启动引弧针引燃场致弧光放电。阴极电弧弧斑呈与柱状弧源轴线平行的细长光斑轨迹沿管状靶材表面扫描。图2为本专利技术与其他专利的柱状(管状)阴极电弧源磁场分布对比图。图中11为管状靶材，12为安装磁钢的辅件，13为磁钢，14为冷却水管。图2a为其他专利提出的柱状阴极电弧源的纵向剖面结构示意图。在管状靶材中安放的磁钢呈环状或螺旋线状。磁场方向如箭头所示，是沿柱状弧源轴线方向分布的。图2b为本专利技术的柱状阴极电弧源的横向剖面结构示意图。在管状靶材中安放的磁钢呈条状，磁场方向如箭头所示，是与柱状弧源轴线垂直分布的。权利要求1.一种应用于多弧离子镀、多弧离子渗金属领域中的柱状阴极电弧源。由管状阴极靶材、安装在管内的与柱状弧源轴线平行的数根条状磁钢组成。磁钢整体做旋转运动。其特征是当引弧电极引燃冷场致电弧放电后，阴极电弧弧斑呈平行于轴线的细长光斑轨迹沿管状靶材表面扫描。2.如权利要求1所述的旋转磁控柱状阴极电弧源，其特征在于测得的磁场方向不是平行柱状弧源轴线方向，而是与柱状弧源轴线垂直的方向。全文摘要本专利技术是一种应用于多弧离子镀、渗设备中的柱状阴极电弧源。包括管状阴极靶材、管内安装的平行于轴线的数根条形磁钢、磁钢整体做旋转运动。其特征是当引弧电极引燃冷场致电弧放电后，阴极电弧弧斑呈平行于柱状弧源轴线的细长光斑轨迹沿管状靶材表面扫描，靶材烧蚀均匀，靶材利用率高。比旋转磁控溅射柱状靶的沉积速率高，金属离子化率高，更易于反应沉积，获得氦化钛等化合物涂层。文档编号C23C14/32GK1139158SQ9410286公开日1997年1月1日 申请日期1994年3月26日 优先权日1994年3月26日专利技术者侯彤 申请人:王福贞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于多弧离子镀、多弧离子渗金属领域中的柱状阴极电弧源。由管状阴极靶材、安装在管内的与柱状弧源轴线平行的数根条状磁钢组成。磁钢整体做旋转运动。其特征是当引弧电极引燃冷场致电弧放电后，阴极电弧弧斑呈平行于轴线的细长光斑轨迹沿管状靶材表面扫描。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯彤，
申请(专利权)人：王福贞，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]