一种基于热电子放电的高离化磁控溅射设备

    公开(公告)号:CN117107206A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202311159793.7

    申请日:2023-09-09

    IPC分类号: C23C14/35

    摘要: 一种基于热电子放电的高离化磁控溅射设备,包括炉体,炉体中设有垂直电场以及与垂直电场高度正交的周向闭合磁场和/或水平磁场,垂直电场由辅助电子源和阳极构成,周向闭合磁场由多组磁控溅射靶和/或多组电磁线圈构成,水平磁场由电磁线圈和/或聚焦线圈构成。本申请通过辅助电子源和阳极构建垂直电场,通过多组磁控溅射靶和/或多组电磁线圈构建周向闭合磁场,或通过设置两组相对布置的电磁线圈和/或设置一组聚焦线圈构建水平磁场,并使得垂直电场与周向闭合磁场和/或水平磁场高度正交;如此,电子在朝阳极运动的过程中,被正交电磁场约束,形成螺旋运动,可增大电子运动轨迹,可提高碰撞几率,提高离化率与离子密度。

    一种旋转磁场导向沉积的真空镀膜设备及镀膜方法

    公开(公告)号:CN114318245A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111507370.0

    申请日:2021-12-10

    IPC分类号: C23C14/32

    摘要: 本发明属于真空镀膜设备技术领域,具体涉及一种旋转磁场导向沉积的真空镀膜设备及镀膜方法,旋转磁场导向沉积的真空镀膜设备,包括真空弧磁过滤装置、弧源组件和真空镀膜腔室;真空弧磁过滤装置包括过滤管道,所述过滤管道上设有线圈模组,所述过滤管道接近出口端处设置有旋转磁场发生装置,所述旋转磁场发生装置用于在过滤管道接近出口端的内腔区域形成可调旋转磁场。旋转磁场发生装置在过滤管道接近出口端的内腔区域形成可调旋转磁场,离子束在可调旋转磁场在作用下发生偏转,使离子束在出口端以不同的偏转角度和旋转速度离开过滤管道进入真空镀膜腔室,因此,可大大增大一段时间内的沉积镀膜面积。通过对旋转磁场的调控,可以使一段时间内进入真空镀膜腔室的离子在较大的沉积表面上相对较为均匀的分布。

    基于热电子放电的矩形电子源

    公开(公告)号:CN109935504A

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201910133710.4

    申请日:2019-02-22

    IPC分类号: H01J3/02 H01J1/13 H01J1/22

    摘要: 一种基于热电子放电的矩形电子源,包括方法兰板,方法兰板上排列有多组电极组,电极组包括第一电极单元与第二电极单元,电极单元包含正极、负极接线柱,每个接线柱内形成冷却腔,可对放电中的电极组进行冷却,方法兰板上设有方法兰腔,方法兰腔的内腔为放电腔,电极组上设有钨丝,方法兰腔上设有射出口并套装磁体,方法兰板内部设有第一冷却腔,方法兰腔内部设有第二冷却腔,法兰前装配有阴极栅网,加速电子并吸收阳离子。本发明通过矩形形状配合多组带冷却腔的电极组、第一冷却腔配合第二冷却腔,以及在套装的磁体及阴极栅网的相互作用下,使得电子源的辐射面更广、放电均匀且能达到更好的冷却效果。

    一种磁靴可实时推移的柱型阴极装置

    公开(公告)号:CN109913822A

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201910133105.7

    申请日:2019-02-22

    IPC分类号: C23C14/32 C23C14/35

    摘要: 一种磁靴可实时推移的柱型阴极装置,其包括:气推式磁靴、靶管组件、靶头组件、进气密封座;其中气推式磁靴内设置有可通入冷却水及压缩空气的水气芯,并粘接有橡胶圈、磁轭,水气芯与粘接橡胶内侧之间设置有进气腔,橡胶外侧粘接磁轭,其原理是利用橡胶及水气芯之间进气腔内气压变化所造成的轴表面推移来实现磁轭的推移,从而实现柱状阴极内磁靴的移动;同时利用控制程序根据靶材的使用时间来实现磁靴的实时自动移动。本发明不仅可极大的提高工艺过程的重复性,而且靶材利用率有很大的提升,适用于磁控溅射及电弧离子镀柱形阴极,可应用于高精密、贵金属薄膜沉积过程。

    采用热电子等离子体技术制备类金刚石涂层的方法

    公开(公告)号:CN109778136B

    公开(公告)日:2021-01-08

    申请号:CN201910133115.0

    申请日:2019-02-22

    摘要: 一种热电子等离子体制备类金刚石涂层的方法,其包括打底过渡层及类金刚石涂层;其通过利用电磁增强磁控溅射制备打底过渡层,随后既可以利用弧光强流热电子等离子体也可以利用灯丝热电子等离子体制备类金刚石涂层;其中弧光强流热电子是通过中心阳极将带有挡板的电弧放电过程中的电子引出,灯丝热电子是通过加热高温灯丝,灯丝发射电子在磁场及电场的作用引出,热电子在向阳极运动过程中,与气体发生碰撞并离化,离化的碳离子沉积在工件表面获得类金刚石涂层;弧光强流热电子及灯丝热电子束流大,在电场及磁场作用下碳氢气体的离化率急剧增大,增大了沉积速率。

    电磁场增强的磁控溅射装置及制备类金刚石涂层的方法

    公开(公告)号:CN111455336A

    公开(公告)日:2020-07-28

    申请号:CN202010362213.4

    申请日:2020-04-30

    摘要: 一种正交复合电磁场增强的磁控溅射装置及其制备类金刚石涂层的方法,是利用多组电磁增强的磁控溅射阴极及强磁离子源所形成的环形闭合磁场或纵向电磁线圈所形成聚束磁场与装配的中心阳极施加正电压形成的电场形成正交复合电磁场;同时磁控溅射阴极背部装配有一组以上的电磁线圈,与阴极本体的磁场叠加可增大溅射区域,加宽溅射沟道,可增大闭合磁场的磁场强度,与中心阳极形成正交电磁场有利于提高溅射粒子的离化率;正交复合电磁场不仅增加电子的自由程,提高等离子体密度,提升清洗效率及效果,而且可极大的提高溅射粒子的离化率,从而实现辅助沉积,提升涂层的结合力,并获得高质量的类金刚石涂层。

    一种磁场导向过滤的真空沉积镀膜设备及镀膜方法

    公开(公告)号:CN114318247A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111537583.8

    申请日:2021-12-15

    IPC分类号: C23C14/32 C23C14/56

    摘要: 本发明属于真空镀膜设备技术领域,具体涉及一种磁场导向过滤的真空沉积镀膜设备及镀膜方法,包括一个或一个以上数目的磁场导向的真空弧磁过滤装置、弧源组件和真空镀膜腔室。本发明所使用的真空弧磁过滤装置采用直管状的过滤管道,其过滤的原理为采用挡板挡住大颗粒,而带电的离子则在第一线圈模组所形成的磁场作用下偏离过滤管道的中心线通过挡板与过滤管道内壁之间通道,其相比背景技术中所述的常规过滤装置所需的占用空间大大缩小,另外,在可调平行磁场或可调复合磁场或可调旋转磁场的作用下,可使离开过滤管道的离子束发生偏移,且偏移角度可调,因此,可大大增大一段时间内的沉积镀膜面积。

    一种磁靴可实时推移的柱型阴极装置

    公开(公告)号:CN109913822B

    公开(公告)日:2021-03-16

    申请号:CN201910133105.7

    申请日:2019-02-22

    IPC分类号: C23C14/32 C23C14/35

    摘要: 一种磁靴可实时推移的柱型阴极装置,其包括:气推式磁靴、靶管组件、靶头组件、进气密封座;其中气推式磁靴内设置有可通入冷却水及压缩空气的水气芯,并粘接有橡胶圈、磁轭,水气芯与粘接橡胶内侧之间设置有进气腔,橡胶外侧粘接磁轭,其原理是利用橡胶及水气芯之间进气腔内气压变化所造成的轴表面推移来实现磁轭的推移,从而实现柱状阴极内磁靴的移动;同时利用控制程序根据靶材的使用时间来实现磁靴的实时自动移动。本发明不仅可极大的提高工艺过程的重复性,而且靶材利用率有很大的提升,适用于磁控溅射及电弧离子镀柱形阴极,可应用于高精密、贵金属薄膜沉积过程。

    一种基于磁场和电场高度正交的高离化磁控溅射设备

    公开(公告)号:CN117107205A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202311159010.5

    申请日:2023-09-09

    IPC分类号: C23C14/35

    摘要: 一种基于磁场和电场高度正交的高离化磁控溅射设备,包括炉体,炉体中设有水平电场以及与水平电场高度正交的周向闭合磁场和/或垂直磁场,水平电场由磁控溅射靶和/或辅助电子源配合中心阳极和/或侧阳极构成,周向闭合磁场由周向布置的多组磁控溅射靶和/或多组电磁线圈构成,垂直磁场由垂直布置的两组电磁线圈构成。本申请在炉体中构建水平电场以及与水平电场高度正交的周向闭合磁场和/或垂直磁场,通过调节电磁线圈中的电流强度以调整约束强度,对电子形成约束,使得电子在朝向阳极运动过程中产生拉莫尔螺旋运动,增大电子的运动轨迹,产生大量的碰撞,提高等离子体的离化率,提高靶面前的等离子体密度和离化,提高溅射粒子的离化率。

    扫描磁场导向沉积镀膜的磁过滤真空沉积镀膜设备及方法

    公开(公告)号:CN114318246A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111537554.1

    申请日:2021-12-15

    IPC分类号: C23C14/32 C23C14/54

    摘要: 本发明属于真空镀膜设备技术领域,具体涉及一种扫描磁场导向沉积镀膜的磁过滤真空沉积镀膜设备及方法,包括真空弧磁过滤装置、弧源组件和真空镀膜腔室,真空弧磁过滤装置包括过滤管道,过滤管道上设有线圈模组,过滤管道接近出口端处设置有扫描磁场发生装置。扫描磁场发生装置在过滤管道接近出口端的内腔区域形成可调扫描磁场,离子束在可调扫描磁场在作用下发生上下偏转和/或左右偏转,使离子束在出口端以不同的偏转角度和旋转速度离开过滤管道进入真空镀膜腔室,因此,可大大增大一段时间内的沉积镀膜面积。通过对扫描磁场的调控,可以使一段时间内进入真空镀膜腔室的离子在较大的沉积表面上相对较为均匀的分布。