[发明专利]一种智能电弧离子源

摘要

本发明涉及一种智能电弧离子源，包括电磁线圈模块、靶材、水冷模块和永磁体模块。水冷模块包括铜阴极体、阴极体盖和通水螺纹杆，铜阴极体设有水冷通道，阴极体盖与铜阴极体固定连接，通水螺纹杆为中空的管体，其穿过阴极体盖与水冷通道相连通。阴极体盖通过连接件与电磁线圈模块连接，靶材固定在铜阴极体上，永磁体模块固定在通水螺纹杆上。本发明的电弧离子源通过水道冷却的形式代替传统的大平面冷却，解决了冷却水滞留的问题，冷却较为均匀。从中心位置开始对靶材进行冷却，能有效的扼制靶面最高温处热量的累积，降低靶面温度，解决大颗粒污染，提高膜层质量。同时采用磁场控制弧斑的方式，防止弧斑随机运动在靶面造成热量累积。

主权项

1.一种智能电弧离子源，其特征在于，包括电磁线圈模块、靶材、水冷模块和永磁体模块，所述水冷模块包括铜阴极体、阴极体盖和通水螺纹杆，所述铜阴极体设有水冷通道，所述阴极体盖与铜阴极体固定连接且铜阴极体设置于阴极体盖的凹槽内，所述通水螺纹杆为中空的管体，通水螺纹杆一端穿过所述阴极体盖与所述铜阴极体的水冷通道相连通；所述阴极体盖通过连接件与所述电磁线圈模块相连接，所述靶材设置于电磁线圈模块与水冷模块之间且固定在铜阴极体上，所述永磁体模块固定在通水螺纹杆上；所述水冷通道以圆心为中心呈螺旋线状，水流从中心处进入，之后沿着水冷通道进行冷却，最后从水道终点处流出；所述电磁线圈模块的极性和永磁体模块的极性相反，所述电磁线圈模块和永磁体模块以圆形靶材的轴心线为轴成轴对称形式设置，形成靶面上耦合磁场的轴向分量强度削弱，径向分量强度叠加的效果；所述电弧离子源还包括可编程逻辑控制模块，所述电磁线圈根据可编程逻辑控制模块输入的控制参数的不同而改变电磁场的强度和方向，使靶面上耦合磁场的轴向分量强度为零的位置不断变化，以实现对弧斑运动轨迹的控制。