矩形平面陰極弧源和陰極靶材燒蝕裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種矩形平面陰極弧源和陰極靶材燒蝕裝置，該矩形平面陰極弧源包括：電磁線圈、中心永磁體組和與中心永磁體組極性相反的外圍永磁體組；所述中心永磁體組放置于所述電磁線圈的中心；所述外圍永磁體組放置于所述電磁線圈的外圍。通過本發(fā)明所提供的矩形平面陰極弧源和陰極靶材燒蝕裝置可以在提高制備涂層的質量的同時，保證陰極靶材的利用率和沉積速率。
【專利說明】矩形平面陰極弧源和陰極靶材燒蝕裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及物理氣相沉積【技術領域】，特別涉及一種矩形平面陰極弧源和陰極靶材燒蝕裝置。
【背景技術】
[0002]物理氣相沉積(PVD)，是指利用物理過程實現物質轉移，將原子或分子由源轉移到基材表面上的過程。它可以使某些有特殊性能的微粒噴涂在性能較低的母體上，使得母體具有更好的性能。PVD的基本方法有:真空蒸發(fā)、濺射、離子鍍等。
[0003]陰極弧(Cathode Arc)技術作為PVD方式的一種,被廣泛應用于制備光電、耐腐蝕的涂層和薄膜，與其它的PVD方式相比，陰極弧不僅具有沉積速率高、等離子體束流能量高的優(yōu)點，而且獲得的薄膜內應力小、結合強度高、綜合性能優(yōu)異。陰極弧源是陰極弧沉積設備的核心部件，陰極弧源的束流品質的優(yōu)劣，直接決定著制備薄膜的好壞，根據形狀和結構的不同，陰極弧源可以分為圓形弧源、矩形平面大弧源及柱形弧源等。
[0004]矩形陰極弧源通常采用磁場來控制弧斑的運動，通過磁場可以在陰極靶材的表面對電子產生徑向推力和周向力，使弧斑在陰極靶材的表面作周向旋轉運動，同時從圓心向外作徑向運動。陰極弧源的磁場強度和陰極弧源的設計會直接影響到涂層表面的質量和沉積速率:當磁場強度較高時，可獲得高表面質量的涂層，但弧斑的運動范圍會限制在較狹窄區(qū)域，造成沉積速率下降，陰極靶材燒蝕面積減?。蝗欢敶艌鰪姸容^低時，可獲得較高沉積速率和陰極靶材利用率，但是由于蒸發(fā)出的大顆粒較多，涂層表面質量將很差。目前的控制方式很難在保證涂層質量的同時，保證陰極靶材的利用率和沉積速率。
[0005]目前，對矩形陰極弧源的設計方式主要有兩種:
[0006]I)采用永磁體進行控 制，采用永磁體進行控制主要是通過用手拉動永磁體離開陰極靶材的表面的遠近來調節(jié)產生的磁場的強弱，可調范圍比較小，不過優(yōu)點是結構和操作較為簡單；
[0007]2 )采用電磁線圈進行控制，采用電磁線圈進行控制主要是通過改變電磁線圈的電流的幅度大小來調節(jié)磁場的強度，因此可變范圍比較大，但是缺點是裝置的結構較為復雜。
[0008]然而，受到永磁體和電磁線圈的形狀和排列的限制，采用這兩種方式都會出現弧斑運動面積較小的問題，同時會使得局部的陰極靶材的表面發(fā)熱較高，易產生液滴飛濺，難以實現較大面積的掃描，很難在保證涂層質量的同時，保證陰極靶材的利用率和沉積速率。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明提供了一種矩形平面陰極弧源和陰極靶材燒蝕裝置，以在保證涂層質量的同時,保證陰極靶材的利用率和沉積速率。
[0010]本發(fā)明實施例提供了一種矩形平面陰極弧源，包括:
[0011]電磁線圈、中心永磁體組和與中心永磁體組極性相反的外圍永磁體組；
[0012]所述中心永磁體組放置于所述電磁線圈的中心；[0013]所述外圍永磁體組放置于所述電磁線圈的外圍。
[0014]一個實施例中，所述中心永磁體組和/或所述外圍永磁體組由多個磁柱排列而成。
[0015]一個實施例中，所述中心永磁體組由多個磁柱排列而成時，所述中心永磁體組由多個磁柱排成一列。
[0016]一個實施例中，所述中心永磁體組由多個磁柱排列而成時，所述中心永磁體組中的各磁柱之間的距離小于閾值。
[0017]—個實施例中，所述外圍永磁體組由多個磁柱排列而成時,所述外圍永磁體組由多個磁柱排成圓周。
[0018]一個實施例中，所述外圍永磁體組由多個磁柱排列而成時，所述外圍永磁體組中的各磁柱之間的距離小于閾值。
[0019]一個實施例中，上述矩形平面陰極弧源還包括:極靴，極靴的下表面為平面，上表面設置有多個凹槽，所述中心永磁體組和/或所述外圍永磁體組中的各磁柱鑲嵌在所述極靴的凹槽中。[0020]一個實施例中,所述電磁線圈的參數是可變的，其中，所述參數包括以下一種或多種:電壓、電流、頻率。
[0021]一個實施例中，上述矩形平面陰極弧源還包括:與所述電磁線圈連接的線圈電流源，所述線圈電流源包括:
[0022]線圈電源，用于提供所述矩形平面陰極弧源工作時所述電磁線圈所需的電流；
[0023]波形發(fā)生器，與所述線圈電源相連，用于對線圈電源輸出的電流的波形進行調節(jié);
[0024]電源調幅裝置，與所述波形發(fā)生器和所述電磁線圈相連，用于對所述波形發(fā)生器輸出的電流進行幅度調節(jié)，并將幅度調節(jié)后的電流輸出至所述電磁線圈。
[0025]—個實施例中,在所述外圍永磁體組的外圍設置有祀殼。
[0026]一個實施例中，在所述外圍永磁體組和所述靶殼之間設置有絕緣材料。
[0027]本發(fā)明實施例還提供了一種陰極靶材燒蝕裝置，包括:上述的矩形平面陰極弧源，和位于上述矩形平面陰極弧源上方預定距離內的陰極靶材。
[0028]一個實施例中，上述陰極靶材燒蝕裝置還包括:冷卻降溫裝置，與所述陰極靶材的下表面貼合，用于對所述陰極靶材進行冷卻降溫。
[0029]一個實施例中，所述冷卻降溫裝置包括:冷水管。
[0030]在本發(fā)明實施例中，提供了一種矩形平面陰極弧源和陰極弧源靶材裝置，該矩形平面陰極弧源中設置有電磁線圈、中心永磁體組和與中心永磁體組極性相反的外圍永磁體組，且中心永磁體組放置于電磁線圈的中心，外圍永磁體組放置于電磁線圈的外圍。因為兩個永磁體組中間放置了電磁線圈，在電磁線圈通電的情況下，會使得永磁體組原本的磁場產生微擾動，從而改變陰極靶材的磁場位形，使陰極靶材的表面的磁鏡效應區(qū)域發(fā)生變化，進而使得陰極弧源所產生的燃燒軌跡發(fā)生變化，通過上述方式可以在提高制備涂層的質量的同時，保證陰極靶材的利用率和沉積速率。
【專利附圖】

【附圖說明】[0031]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0032]圖1是本發(fā)明實施例的矩形平面陰極弧源的平面示意圖；
[0033]圖2是本發(fā)明實施例的矩形平面陰極弧源的截面示意圖；
[0034]圖3是本發(fā)明實施例的線圈電源的結構示意圖；
[0035]圖4是本發(fā)明實施例的電磁線圈電流為OA的磁場位形示意圖；
[0036]圖5是本發(fā)明實施例的電磁線圈電流為5A的磁場位形示意圖；
[0037]圖6是本發(fā)明實施例的電磁線圈電流為-5A的磁場位形示意圖。
【具體實施方式】
[0038]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施方式和附圖，對本發(fā)明做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0039]發(fā)明人發(fā)現，對于單獨采用永磁體或者是單獨采用電磁線圈這兩種控制方式，會存在以下問題:在變化磁場時需要不斷調節(jié)永磁體的位置或者是調節(jié)電磁線圈的電流，對于同一陰極靶材而言，不能實現變化電磁線圈電流和不變電磁線圈電流兩種工作模式都能工作；受永磁體及電磁線圈的形狀和排列的限制，弧斑運動面積較小，局部靶面發(fā)熱較高，易產生液滴飛濺，不能實現較大面積上的燃燒軌跡的掃描。諸多研究證實弧斑運動受平行的陰極靶材的表面的磁場分量的影響，弧斑總是集中在靶材表面平行磁場分量最大處燒蝕，如果能通過一種方案，讓陰極靶材表面的磁鏡效應區(qū)在其上不斷變換位置，就可以使燃燒軌跡產生掃描效果，不但可以精確控制弧斑運動，實現沿陰極靶材的表面均勻燒蝕，提高涂層質量，同時也可以在更大范圍內燒蝕陰極靶材，提高靶材的利用率和沉積速率。
[0040]為了解決上述問題，實現在擴大陰極靶材的燒蝕范圍的同時，提高涂層表面的質量的目的，在本發(fā)明實施例中提供了一種矩形平面陰極弧源，采用永磁體及電磁線圈復合控制的方式，利用電磁線圈電流的變化，使永磁體的磁場與電磁線圈產生的磁場相互作用，改變陰極弧靶的磁場位形，使靶面的磁鏡效應區(qū)域發(fā)生變化，進而實現燒蝕區(qū)域的掃描方式的變化，從而在擴大陰極靶材燒蝕范圍的同時，提高涂層的表面質量。如圖1所示是矩形平面陰極弧源的平面圖，該矩形平面陰極弧源包括:
[0041 ] 電磁線圈1、中心永磁體組2和與中心永磁體組2極性相反的外圍永磁體組3 ；
[0042]中心永磁體組2放置于電磁線圈I的中心；
[0043]外圍永磁體組3放置于電磁線圈I的外圍。
[0044]在本實施例中，提供了一種矩形平面陰極弧源和陰極靶材燒蝕裝置，該矩形平面陰極弧源中設置有電磁線圈、中心永磁體組和與中心永磁體組極性相反的外圍永磁體組，且中心永磁體組放置于電磁線圈的中心，外圍永磁體組放置于電磁線圈的外圍。因為兩個永磁體組中間放置了電磁線圈，在電磁線圈通電的情況下，會使得永磁體組原本的磁場產生微擾動，從而改變陰極靶材的磁場位形，使陰極靶材的表面的磁鏡效應區(qū)域發(fā)生變化，進而使得陰極弧源所產生的燃燒軌跡發(fā)生變化，通過上述方式可以在提高制備涂層的質量的同時,保證陰極靶材的利用率和沉積速率。
[0045]如圖2所示是矩形平面陰極弧源的截面示意圖，中心永磁體組2和外圍永磁體組3由多個磁柱排列而成，中心永磁體組2由多個磁柱排成一列，外圍永磁體組3由多個磁柱排成圓周，其中，中心永磁體組和外圍永磁體組中的各磁柱之間的距離小于閾值。
[0046]為了使得在矩形平面陰極弧源工作過程中，中心永磁體組2與外圍永磁體組3和電磁線圈I可以移動以實現磁鏡效應位置的變化，在矩形平面陰極弧源中，如圖2所示，該矩形平面陰極弧源中還設置有:極靴5，極靴5的下表面為平面，上表面設置有多個凹槽，中心永磁體組2和外圍永磁體組3中的各磁柱鑲嵌在極靴5的凹槽中。
[0047]在一個實施例中，電磁線圈的參數是可控的，該參數主要包括:電壓、電流、頻率等，因為參數可控，從而可以通過對電磁線圈的參數(例如電流)的調整，使得陰極弧源的燃燒軌跡在陰極靶材的表面不斷做收縮及擴展運動，從而在提高制備涂層的質量的同時，提高了靶材的利用率。
[0048]本發(fā)明實施例中還提供了一種陰極靶材燒蝕裝置，如圖2所示，包括:圖1所示的矩形平面陰極弧源以及位于所述矩形平面陰極弧源上方預定距離內的陰極靶材9，待腐蝕的陰極靶材9位于電磁線圈1、中心永磁體組2和外圍永磁體組3所形成的平面的上方。為了防止陰極靶材9過熱，可以如圖2所示，在設陰極靶材的下表面貼合設置有冷卻降溫裝置，用于對陰極靶材9進行冷卻降溫，如圖2所示，該冷卻降溫裝置可以是進水管7和出水管8，冷卻水由進水管7進入，從另一側的出水管8流出，為陰極靶材9提供實時冷卻。
[0049]如圖2所示，矩形平面陰極弧源中外圍永磁體組3的外圍設置有靶殼6，為了保證安全性和可靠性，在外圍永磁體組3和靶殼6中間填充有陶瓷絕緣材料4。
[0050]在一個實施例中，可以在陰極靶材9的上表面連接引弧針，在下方的背面連接靶電源。電弧等離子體鍍膜的基本原理是在真空條件下，用引弧針引弧，使真空金壁(陽極)和鍍材(陰極)之間進行弧光放電，陰極表面快速移動著多個陰極弧斑，不斷迅速蒸發(fā)，因此需要在陰極靶材9的上表面連接引弧針進行引弧。
[0051]因為電磁線圈I是參數可控的電磁線圈，在實施的過程中，電磁線圈的參數的變化，主要是通過為其提供電源的線圈電流源所提供的電源的變化而變化的，在一個實施例中，線圈電流源可以如圖3所示包括:線圈電源301，用于提供所述矩形平面陰極弧源工作所需的電流；波形發(fā)生器302，與線圈電源301相連，用于對線圈電源301輸出的電流的波形進行調節(jié)；電源調幅裝置303，與波形發(fā)生器302和電磁線圈相連，用于對波形發(fā)生器302輸出的電流進行幅度調節(jié)，并將幅度調節(jié)后的電流輸出至電磁線圈。通過對線圈電流源輸出的電流的調整來實現對電磁線圈的控制，同時可以根據所制備的薄膜的需要，來選擇線圈電流源的電流大小，波形及幅值。對于不同熔點的材料，可以對電磁線圈輸入不同波形的電流，從而擴大靶材的使用范圍。
[0052]具體的，在實際的使用過程中，可以通過調節(jié)線圈電流源的電流在預定的電流范圍內變化，對陰極靶材進行腐蝕。例如，可以使得線圈電流源輸出的電流在5A到-5A之間進行變化，從而使得陰極靶材的燃燒軌跡在靶面中心到邊緣之間掃描，從而提高了陰極靶材的利用率，同時對燃燒軌跡進行實時控制，也避免了陰極靶材局部燃燒的可能，減少了宏觀液滴的噴濺。
[0053]在本實施例中，針對矩形平面陰極弧源的磁路設計的問題，尤其是矩形陰極弧的磁場控制問題，提出了一種矩形平面陰極弧源，采用磁場微擾技術，在兩個永磁體組中間放置電磁線圈，使永磁體組的磁場產生微擾動，從而改變了陰極弧源的磁場位形，使在陰極靶材的磁鏡效應區(qū)域發(fā)生變化，進而使得陰極弧源的燃燒軌跡發(fā)生變化，通過可編程式線圈電源給線圈提供正負幅度、頻率、波形等可調的電流及電壓信號，最終使得燃燒軌跡在陰極靶材的表面產生掃描效果。燃燒軌跡在陰極靶材的表面不斷做收縮及擴展運動，不但避免了局部過熱帶來的液滴噴濺的問題，也提高了制備涂層的質量，而且這種弧斑控制方式也提高了陰極靶材的利用率。同時，可根據不同材料的陰極靶材的需要，調節(jié)電磁線圈的電流、電壓、波形和幅度，使的陰極靶材的表面的燒蝕更均勻，弧斑運動更穩(wěn)定。
[0054]下面結合一個具體的實施例進行說明，在本實施例中，線圈電源所提供的電流變化范圍為5A到-5A :
[0055]I)在電磁線圈I的電流為OA時，磁場位形如圖4所示，此時電磁線圈暫時不起作用，中心永磁體組2和外圍永磁體組3為陰極弧磁場源，電子在磁鏡效應下被約束在磁力拱形線區(qū)域，在NS兩磁極中間部位，磁力線平行于陰極靶材的表面，電子繞磁力線做螺旋運動。根據磁矩守恒原理，此處電子平行磁力線的速度分量較弱，垂直于磁力線(即，陰極靶材的表面)方向速度較強，因此對陰極靶材的表面的轟擊碰撞劇烈，可以引起弧斑燃燒，所以陰極靶材燒蝕區(qū)域為兩級中間。
[0056]2)在電磁線圈I的電流為5A時，磁場位形如圖5所示，此時電磁線圈將對中心永磁體組2和外圍永磁體組3的磁場產生微擾,陰極祀材表面的磁場加強(60G+40G),陰極革巴材表面的磁場位形發(fā)生變形，中心永磁體組處磁力線位形被拉平，而此處平行陰極靶材的表面磁場又最強，因此電子垂直陰極靶材的表面速度最大，引起弧斑燃燒，陰極靶材的燃燒軌跡被推移到陰極靶材的中間位置。
[0057]3)在電磁線圈的電流為-5A時，磁場位形如圖6所示，此時電磁線圈I同樣也會對中心永磁體組和外圍永磁體組的磁場產生微擾,但陰極靶材的表面的磁場被肖Ij弱(60G- δ 40G)，外圍永磁體組處磁力線被拉平，陰極靶材的燃燒軌跡被推移到陰極靶材的邊緣處，此時此處平行陰極靶材表面的磁場最強，電子垂直陰極靶材的表面處速度最大。
[0058]從上述幾個電磁線圈的電流邊界值磁場位形分析可以推測出，當其電流在5Α到-5Α之間變化時，其陰極靶材的燃燒軌跡在陰極靶材的表面的中心到邊緣之間掃描，這將提高陰極靶材的利用率，同時對燃燒軌跡的實時控制，也避免了陰極靶材局部燃燒的可能，減少了宏觀液滴的噴濺，另一方面對于不同熔點的材料，可以對電磁線圈輸入不同波形電流，從而也擴大了陰極靶材的使用范圍。
[0059]通過本例的方法可以實現弧斑燃燒軌跡在陰極靶材的表面較大范圍內進行掃描，從而提高了陰極靶材的利用率，解決了陰極弧宏觀液滴噴濺問題，提高了制備涂層的質量；電磁線圈的電流源采用可編程式設計，可實現電磁線圈電流的頻率、幅度及波形等的調節(jié)，可根據不同材料物理特性對線圈輸入的電流信號進行編程，從而提高了適用陰極靶材的范圍；采用了可移動式永磁體組和可編程式電磁線圈復合控制磁場技術，擴大了磁場控制的范圍和靈活性，既可采用永磁體組單獨進行磁場控制，也可采用永磁體組和電磁線圈復合控制的方式，使得該陰極弧源的適用范圍更廣。
[0060]下面給出了兩個具體的應用實例:
[0061]實例1:永磁體磁場控制下的氮化鉻薄膜制備
[0062]基于圖1所示的弧源結構，采用永磁體磁路進行控制，利用如圖4所示的裝置進行陰極弧法沉積氮化鉻薄膜的技術進行制備實驗，其操作步驟如下:[0063]I)零件的清洗
[0064]將零件用丙酮超聲波清洗30min后，用電吹風吹干后，放入真空室，抽至0.004Pa，通入IS氣，調節(jié)IS氣流量至8sccm,氣壓控制在0.08Pa,開啟氣體離子源,進行IS離子轟擊清洗，清洗時間控制在45min。
[0065]2) Cr過渡層制備
[0066]調節(jié)気氣流量至50sccm,氣壓控制在0.6Pa,手動調節(jié)陰極弧祀永磁鐵組與革巴面距離，使其在靶面產生40G磁場，打開弧電源，調節(jié)弧靶電流至90A，打開偏壓電源使工件偏壓為-100V，進行Cr層沉積，沉積時間為30min。
[0067]3)沉積 CrN
[0068]保持其他條件不變，打開氮氣并調節(jié)氮氣氣流量至50sccm，總氣壓控制在0.6Pa，調節(jié)弧靶電流至100A，工件偏壓仍為-100V。進行CrN層沉積，沉積時間為60min。
[0069]實例2:永磁體和電磁線圈復合磁場控制下的氮化鈦薄膜制備
[0070]基于圖1所示的弧源結構，采用永磁體組和電磁線圈復合的磁路控制方式，利用如圖6所示的裝置進行陰極弧法沉積氮化鈦薄膜的技術進行制備實驗，其操作步驟如下:
[0071]I)零件的清洗
[0072]將零件用丙酮超聲波清洗30min后，用電吹風吹干后，放入真空室，抽至0.004Pa,通入IS氣，調節(jié)IS氣流量至8sccm,氣壓控制在0.08Pa,開啟氣體離子源,進行IS離子轟擊清洗，清洗時間控制在45mi n。
[0073]2) Ti過渡層制備
[0074]調節(jié)気氣流量至50sccm,氣壓控制在0.6Pa,手動調節(jié)陰極弧祀永磁鐵組與革巴面距離，使其在靶面產生60G磁場，打開弧電源，調節(jié)弧靶電流至90A，打開偏壓電源使工件偏壓為-100V。打開電磁線圈掃描電源，編程，使電流信號為正弦波(幅值±5A，頻率120Hz)，此時靶面磁場為60土 δ 40G，進行Ti層沉積，沉積時間為20min。
[0075]3)沉積 TiN
[0076]保持其他條件不變，打開氮氣并調節(jié)氮氣流量至50sCCm，總氣壓控制在0.6Pa，調節(jié)弧靶電流至100A，工件偏壓仍為-100V，打開電磁線圈掃描電源，編程，使電流信號為三角波(幅值± 5A，頻率140Hz )，此時靶面磁場為60 土 δ 40G,進行TiN層沉積，沉積時間為40mino
[0077]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實施例實現了如下技術效果:提供了一種矩形平面陰極弧源和陰極靶材燒蝕裝置，該矩形平面陰極弧源中設置有電磁線圈、中心永磁體組和與中心永磁體組極性相反的外圍永磁體組,且中心永磁體組放置于電磁線圈的中心，外圍永磁體組放置于電磁線圈的外圍。因為兩個永磁體組中間放置了電磁線圈，在電磁線圈通電的情況下，會使得永磁體組原本的磁場產生微擾動，從而改變陰極靶材的磁場位形，使陰極靶材的表面的磁鏡效應區(qū)域發(fā)生變化，進而使得陰極弧源所產生的燃燒軌跡發(fā)生變化，通過上述方式可以在提高制備涂層的質量的同時，保證陰極靶材的利用率和沉積速率。
[0078]顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發(fā)明實施例的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發(fā)明實施例不限制于任何特定的硬件和軟件結合。
[0079]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明實施例可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進 等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種矩形平面陰極弧源，其特征在于，包括: 電磁線圈、中心永磁體組和與中心永磁體組極性相反的外圍永磁體組； 所述中心永磁體組放置于所述電磁線圈的中心； 所述外圍永磁體組放置于所述電磁線圈的外圍。
2.如權利要求1所述的矩形平面陰極弧源，其特征在于， 所述中心永磁體組和/或所述外圍永磁體組由多個磁柱排列而成。
3.如權利要求2所述的矩形平面陰極弧源，其特征在于，所述中心永磁體組由多個磁柱排列而成時，所述中心永磁體組由多個磁柱排成一列。
4.如權利要求2或3所述的矩形平面陰極弧源，其特征在于，所述中心永磁體組由多個磁柱排列而成時，所述中心永磁體組中的各磁柱之間的距離小于閾值。
5.如權利要求2所述的矩形平面陰極弧源，其特征在于，所述外圍永磁體組由多個磁柱排列而成時，所述外圍永磁體組由多個磁柱排成圓周。
6.如權利要求2或5所述的矩形平面陰極弧源，其特征在于，所述外圍永磁體組由多個磁柱排列而成時，所述外圍永 磁體組中的各磁柱之間的距離小于閾值。
7.如權利要求2所述的矩形平面陰極弧源，其特征在于，還包括: 極靴，極靴的下表面為平面，上表面設置有多個凹槽，所述中心永磁體組和/或所述外圍永磁體組中的各磁柱鑲嵌在所述極靴的凹槽中。
8.如權利要求1所述的矩形平面陰極弧源，其特征在于，所述電磁線圈的參數是可變的，其中，所述參數包括以下一種或多種:電壓、電流、頻率。
9.如權利要求1所述的矩形平面陰極弧源，其特征在于，還包括:與所述電磁線圈連接的線圈電流源，所述線圈電流源包括: 線圈電源，用于提供所述矩形平面陰極弧源工作時所述電磁線圈所需的電流； 波形發(fā)生器，與所述線圈電源相連，用于對線圈電源輸出的電流的波形進行調節(jié)； 電源調幅裝置，與所述波形發(fā)生器和所述電磁線圈相連，用于對所述波形發(fā)生器輸出的電流進行幅度調節(jié)，并將幅度調節(jié)后的電流輸出至所述電磁線圈。
10.如權利要求1所述的矩形平面陰極弧源，其特征在于，在所述外圍永磁體組的外圍設置有靶殼。
11.如權利要求10所述的矩形平面陰極弧源，其特征在于，在所述外圍永磁體組和所述靶殼之間設置有絕緣材料。
12.一種陰極靶材燒蝕裝置，包括:上述權利要求1至11中任一項所述的矩形平面陰極弧源，和位于所述矩形平面陰極弧源上方預定距離內的陰極靶材。
13.如權利要求12所述的陰極靶材燒蝕裝置，其特征在于，還包括:冷卻降溫裝置，與所述陰極靶材的下表面貼合，用于對所述陰極靶材進行冷卻降溫。
14.如權利要求13所述的陰極靶材燒蝕裝置，其特征在于，所述冷卻降溫裝置包括:冷水管。
【文檔編號】C23C14/32GK103526166SQ201310511738
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權日:2013年10月25日
【發(fā)明者】馬國佳, 王明娥, 劉星, 孫剛, 張 林 申請人:中國航空工業(yè)集團公司北京航空制造工程研究所