CN105200377A - 离子镀膜机、气体离子刻蚀清洗方法及辅助沉积方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物理气相沉积离子镀膜技术领域，尤其是涉及一种配置气体离子源的离子镀膜机及气体离子刻蚀清洗、辅助沉积方法。本发明在离子镀膜机的真空腔内壁或者法兰上设置一台或多台气体离子源装置，利用气体离子源装置产生的气体等离子体对待镀工件表面进行轰击，实现待镀工件表面的气体离子刻蚀清洗。气体离子源装置可以在大范围内稳定放电，能够控制气体离子刻蚀清洗过程对工件表面的损伤程度，同时实现工件表面的彻底清洁和活化；另外，在离子镀膜过程中，将通入气体离子源的反应气体同时离化，增加气体粒子的化学反应活性，达到气体离子辅助沉积的作用，实现更好的化学反应膜层质量。

Description

离子镀膜机、气体离子刻蚀清洗方法及辅助沉积方法

技术领域

本发明涉及物理气相沉积离子镀膜技术领域，尤其是涉及一种离子镀膜机、气体离子刻蚀清洗方法及辅助沉积方法。

背景技术

物理气相沉积(PVD)是通过加热蒸发，阴极电弧或磁控溅射蒸发等过程，产生金属粒子并与反应气体形成化合物沉积在工件表面上。物理气相沉积主要有蒸发镀，阴极电弧镀和磁控溅射镀三种常用方法，阴极电弧镀俗称离子镀。

在离子镀过程中，利用阴极电弧源(CAE)放电产生金属离子，在工件上建立的高负偏压的作用下，金属离子获得一定动能轰击到工件表面上，形成对工件表面预刻蚀和清洗(即主弧轰击清洗过程)；此方法虽然有很多优点，但同时也存在严重的缺点，会导致薄膜性能的降低。具体如下：

1)阴极电弧源产生金属离子的同时，还会产生大量的微液滴(原子团)。由于微液滴的质量大、移动速度低，容易粘覆到工件表面上，形成对工件表面的二次污染；

2)在高负偏压下，高动能的金属离子对工件表面形成强烈轰击，在工件表面上容易形成电弧放电，造成工件表面局部的烧蚀和损伤；尤其是在工件的尖锐处，金属离子容易聚集，形成集中轰击，造成工件上关键的尖锐局部过热退火或烧蚀损伤；

3)由于金属粒子的尺寸效应，不利于工件微观表面的活化；

4)在离子镀膜过程中通入的是中性的气体分子，气体粒子的反应活性低，也无法从工件上的负偏压电场中获取额外动能，镀膜中的化学反应能量只能由具有较高动能的金属离子提供，或者由被镀工件上的较高温度提供，不利于化学反应的充分进行，影响膜层质量。而如果要制备高质量的膜层时，则需要在同一镀膜高度上配置多套阴极电弧源。

除了上述的利用阴极电弧源产生的金属离子对工件表面进行轰击清洗的方法外，还有以下几种各具优缺点的清洗方法：

射频刻蚀法：射频放电在洁净工件表面方面是近年来的一个发展方向，但射频电源的高成本、电磁兼容(干扰)等问题影响其在硬质薄膜涂层领域的应用。

气体离子刻蚀法：在Ti靶前加挡板，阻止放电产生的金属Ti粒子对工件的直接轰击；增加辅助阳极，使得工件只受到间接离化的气体离子的刻蚀。但此法的弊病有二：一是需要更多的弧源，二是气体离子浓度及刻蚀的均匀性和强度都会受到影响。

阴极灯丝法：通过阴极管或灯丝发射电子、离化气体原子，对工件形成气体离子刻蚀，通过阴极灯丝位置的设计，可以实现对工件全方位的清洁。所存在的不足是阴极管或灯丝为易耗品，在通入氧气或者含碳气体时热阴极表面容易毒化甚至烧毁，需要不断更换。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子镀膜机、气体离子刻蚀清洗方法及辅助沉积方法。

本发明提供的配置气体离子源的离子镀膜机，其结构为：在离子镀膜机的真空腔内壁或者法兰上设置一台或多台气体离子源装置，用于对待镀工件的气体离子刻蚀清洗步骤，也用于对待镀工件的气体离子辅助沉积步骤。

进一步的，所述气体离子源装置为阳极层条形气体离子源。

进一步的，所述配置气体离子源的离子镀膜机还包括：设置在所述离子镀膜机的真空腔内壁或者法兰上与所述气体离子源装置对应的阴极电弧靶源，以实现气体离子辅助沉积。

气体离子源装置可以在大的真空范围稳定放电，通过对通入气体离子源气体种类和气量的，以及放电状态的精确控制，容易控制气体等离子体产生的密度和空间方向，进而控制气体离子刻蚀清洗过程和气体离子辅助沉积工程。

本发明提供的使用所述离子镀膜机装置进行气体离子刻蚀清洗的方法，包括以下步骤：

待镀工件预处理后送入离子镀膜机的真空腔；

真空腔抽真空，对真空腔内的待镀工件进行预加热烘烤；

达到一定的真空和温度条件后，向气体离子源有控制地稳定通入工作气体，气体离子源装置放电工作，产生气体等离子体，对待镀工件表面进行气体离子轰击刻蚀，实现待镀工件表面的清洁和活化。

进一步的，所述气体离子源装置为阳极层条形气体离子源。

条形气体离子源可以在高度上产生均匀分布的气体离子等离子体，从而保证气体离子轰击清洗的均匀性。

进一步的，所述气体等离子体为的Ar或者Ar、O₂和H₂混合气产生的气体等离子体，Ar或者Ar、O₂和H₂混合气的总流量为50sccm～500sccm。

进一步的，所述气体等离子体对待镀工件表面进行轰击的过程中，真空度不低于0.8Pa。

在气体等离子体的轰击清洗过程中，真空腔内存在较强的辉光(等离子体)放电，为了避免出现局部空心阴极效应，造成气体离子源装置放电电压和电流的异常波动(不稳)，因此应选择较高真空度。

进一步的，所述气体离子源装置的放电功率设定在0.5kW～7kW范围内，放电电压不高于480V。

较高的气体离子源装置放电电压容易引起真空室内局部空心阴极效应，造成气体离子源装置放电电压和电流的异常波动(不稳)，因此气体离子源装置的放电电压不能过高。

进一步的，所述待镀工件上的偏压设定为-50V～-500V；在保持所述气体离子源装置的放电功率不变及不损伤待镀工件表面形貌的条件下，选择较高的偏压，以提高清洗速度，缩短清洗时间。

在相同的放电功率(等离子体密度)条件下，提高工件的偏压，可以提高气体等离子体的轰击动能，进而提高刻蚀和清洗的效能。但是工件偏压的提高，也会产生刻蚀作用，损伤被镀工件表面，特别是对工件的尖锐刃部损伤更严重。因此，应该在允许的范围内尽量选择较高的工作偏压。

进一步的，所述利用气体等离子体对待镀工件表面进行轰击的过程的总时间为20min～90min。

本发明还在所述的气体离子刻蚀清洗方法的基础上，还提供了一种气体离子辅助离子沉积的方法，还包括以下步骤：

对表面经过清洁和活化的待镀工件实现阴极电弧靶源放电蒸发，与此同时气体离子源放电工作、产生反应气体等离子体，实现气体离子辅助下的化学反应离子镀膜。

进一步的，所述气体离子源装置为阳极层条形气体离子源。

进一步的，所述气体等离子体为Ar或者Ar、O₂、H₂、N₂、C₂H₂和CH₄混合气体产生的气体等离子体，Ar或者Ar、O₂、H₂、N₂、C₂H₂和CH₄混合气体的总流量为50sccm～500sccm。

进一步的，所述气体等离子体对待镀工件表面进行辅助沉积的过程中，真空度不低于8.0Pa。

进一步的，所述气体离子源装置的放电功率设定在0.5kW～7kW范围内，且气体离子源装置的放电功率的设置和阴极电弧源工作的数量和放电电流值成正比关系；所述气体离子源上的放电电压在60V～200V之间。

本发明的有益效果为：

本发明在离子镀膜机的真空腔内壁或者法兰上设置一台或多台气体离子源装置，利用气体离子源装置产生的气体等离子体对待镀工件表面进行轰击，实现待镀工件表面的气体离子刻蚀清洗。气体离子源装置可以在大范围内稳定放电，能够制气体离子刻蚀清洗过程对工件表面的损伤程度，同时实现工件表面的彻底清洁和活化；另外，在离子镀膜过程中，将通入气体离子源的反应气体同时离化，增加气体粒子的化学反应活性，达到气体离子辅助沉积的效果，实现更好的化学反应膜层质量。

对工件进行气体离子刻蚀清洗的有益效果为：

(1)气体离子不会像金属粒子粘附到工件表面；轰击清洗过程中，不会伴随着金属粒子(微液滴)的沉积，从而避免了被镀工件表面的二次污染；

(2)气体离子源产生的离子密度更容易稳定和精确控制，不易出现工件尖端局部轰击过热退火或者烧蚀的问题；

(3)能同时去除真空室内表面上的残余吸附气体，改善离子镀膜的真空环境；

(4)能有效去除被镀工件表面上的氧化(钝化)层；

(5)气体离子源装置使用寿命长、基本免维护；

对工件进行气体离子辅助沉积的有益效果为：

在离子镀膜过程中，气体离子源装置放电工作，通入气体离子源装的反应气体被离化，改善了化学反应离子镀膜的环境，使得离子镀膜过程中化学反应得更加充分，能显著提高膜基结合力和膜层质量，提高镀膜生产的稳定性和重复性；

由于气体离子的加入和帮助，被镀工件上的温度要求可以适当降低，或者由阴极电弧靶源产生的等离子体密度要求可以适当降低，进而减少阴极电弧靶源的数量，从而使得气体离子辅助沉积的应用窗口更加扩大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或技术方案，下面将对具体实施方式或技术方案描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为现有的离子镀膜设备俯视示意图；

图2为本发明实施例提供的离子镀膜机的俯视示意图；

图3为气体离子源装置的结构原理图；

附图标记：

1-真空腔前开门；2-阴极电弧源；

3-抽气口；4-镀膜区域；

5-气体离子源装置；51-气体离子源阳极；

52-气体离子源阴极；53-气体入口；

54-气体等离子体出口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图2为本发明实施例提供的离子镀膜机的俯视示意图。

如图2所示，本实施例提供的离子镀膜机，包括现有离子镀膜机具备的真空腔前开门1、阴极电弧源2以及抽气口3，中央部分为镀膜区域4。

另外，在真空腔前开门1的位置安装了两台气体离子源装置5。气体离子源装置5可以为阳极层条形气体离子源。

除图2所示的位置外，气体离子源装置5还可以设置在离子镀膜机的真空腔内壁的其他位置，或者安装在法兰上。

图3为气体离子源装置的结构原理图，包括：气体离子源阳极51、气体离子源阴极52、气体入口53及气体等离子体出口54。

还可以在离子镀膜机的真空腔内壁或者法兰上设置与气体离子源装置尺寸对应的多套(组)阴极电弧靶源，用于气体离子辅助沉积；当然也可以配置磁控溅射靶源。

本发明提供的使用所述离子镀膜机进行气体离子刻蚀清洗的方法，包括以下步骤：

(1)镀膜前预处理：去油污、去锈、退磁、洁净和干燥等；

(2)待镀工件装挂到工件转架上、装入真空腔；

(3)真空腔关闭后抽真空(通常达到1×10^-3Pa～8×10^-3Pa左右)；

(4)真空腔同时进行预加热，烘烤被镀工件和真空腔(通常为200℃～600℃)；

(5)利用气体离子源装置产生的气体等离子体对待镀工件表面进行气体离子轰击，实现待镀工件表面的清洁和活化；

所述气体离子刻蚀清洗过程中，真空度不低于0.8Pa。抽气口3保持在最大的抽气速率。

气体等离子体为Ar或者Ar、O₂和H₂混合气产生的气体等离子体，Ar或者Ar、O₂和H₂混合气的总流量一般不超过500sccm。

气体离子源装置的放电功率设定在0.5kW～7kW范围内，放电电压一般不高于480V。例如，放电功率可以设定为5kW，放电电压为380V。

待镀工件上的偏压设定为-50V～-500V；在保持所述气体离子源装置的放电功率不变及不损伤待镀工件表面形貌的条件下，选择较高的偏压，以提高清洗速度，缩短清洗时间。

利用气体等离子体对待镀工件表面进行轰击的过程的总时间为20min～90min，视工件装载量、工件复杂程度和工件材质和表面情况相应决定。

在前面所述的气体离子刻蚀清洗的方法的基础上的气体离子辅助沉积方法，还包括以下步骤：

(6)利用多组阴极电弧源在恒流条件下电弧放电，产生单一或者多种金属离子；同时气体离子源装置放电工作，通入气体离子源装的反应气体被离化，气体离子和金属离子一起进入镀膜区域，改善离子镀膜过程中的化学反应充分性，从而镀制出高质量的化学反应膜层；

气体等离子体为Ar或者Ar、O₂、H₂、N₂、C₂H₂和CH₄混合气体产生的气体等离子体，Ar或者Ar、O₂、H₂、N₂、C₂H₂和CH₄混合气体的总流量为50sccm～500sccm；

气体等离子体对待镀工件表面进行辅助沉积的过程中，真空度不低于8.0Pa；

气体离子源装置的放电功率设定在0.5kW～7kW范围内，且气体离子源装置的放电功率的设置和阴极电弧源工作的数量和放电电流值成正比关系；气体离子源上的放电电压在60V～200V之间；

(7)真空腔内部冷却；

(8)镀制完成的工件出炉，对镀膜工件表面后处理。

在本工艺的过程中，还应尽量满足以下几点要求：

由于气体离子轰击清洗强度较弱、时间相对较长，所有炉次所有大小、厚重、轻薄工件都可以实现混合、满炉、空间均匀装载，保证镀膜生产效率。

气体离子源装置可以大范围稳定放电，能够控制刻蚀清洗对工件表面的损伤程度，同时实现工件表面上的彻底轰击清洗和活化。该特性特别适合于带有尖锐刃口的微小工件，如微钻、微铣刀、微小锯片等。

如采用传统阴极电弧源镀制高质量的AlTiN膜层时，对AlTi靶源数量要求高：如在同一镀膜高度上要求配置2到3套阴极电弧源；采用气体离子源辅助阴极电弧源镀制AlTiN膜层后，可以显著降低对AlTi靶源数量(组)的要求，同一镀膜高度上只需配置1套阴极电弧源。

实施例1：

在轴承瓦上实施气体离子刻蚀清洗和阴极电弧镀制TiN镀膜。

膜层技术要求如下：

高膜层光洁度，降低摩擦系数；

镀膜过程中轴承温度控制在400度以下，避免回火；

高膜基结合力，保证轴承的使用寿命和可靠性。

具体的制备步骤为：

(101)采用常规方法进行除油、喷砂、超声波清洗和脱水烘干后，待镀工件装入镀膜室，先对镀膜室抽真空至1.1×10^-3Pa；同时预加热到400度保温120～150min；

(102)向气体离子源通入氩气150sccm，镀膜室内压强大约在0.36Pa；启动工件偏压电源，调整偏压在-100V至-200V；开启气体离子源电源，放电功率缓慢加大到2kW，维持气体离子刻蚀清洗60～90min；

(103)向真空室通入氮气350sccm，真空室压强维持在2.6Pa，启动工件偏压电源、调整偏压为-40V；启动一组(2套)配置纯钛靶材的阴极电弧源，维持放电电流100A；离子镀制TiN膜层120min。

得到的TiN膜层颜色金黄(Lab：77.6，5.6，46)，细腻光亮(大微液滴极少)，膜厚2.6～3.2μm，努氏显微硬度Hk2200/25gF(基材：高速钢或者轴承钢)，Hk2500/25gF(基材：硬质合金钢)，洛氏压痕试验膜基结合力HF1，划痕试验结果Lc2：120N(硬质合金钢)，Lc2：80N(HSS和轴承钢)。

实施例2：

在硬质合金微钻和微铣刀上实施气体离子刻蚀清洗和阴极电弧镀制TiAlN镀膜。

膜层技术要求：

保证微小刀具的尖锐刃部不受损伤；

膜基结合力要求高(小r因素)；

膜层光洁度高，降低摩擦系数；

膜层硬度和高温红硬性高。

具体的制备步骤为：

(201)采用常规方法进行除油、喷砂、超声波清洗和脱水烘干后，待镀工件装入镀膜室，先对镀膜室抽真空至1.1×10^-3Pa；同时真空室预加热到550度保温120min；

(202)向气体离子源通入氩气150sccm，镀膜室内压强大约在3.6×10^-1Pa，启动偏压电源，调整偏压到-100V至-200V，开启气体离子源电源，放电功率缓慢加大到1kW，维持气体离子刻蚀清洗60min左右；

(203)向真空室通入氮气200sccm，启动工件偏压电源、调整偏压为-130V；启动一组(2套)配置纯钛靶材的阴极电弧源，维持放电电流100A；真空室压强维持在0.2Pa，离子镀制TiN过渡层9min；

(204)向真空室通入氮气500sccm，工件偏压调整偏压为-50V；同时启动一组(2套)配置纯钛靶材的阴极电弧源，维持放电电流100A和一组(2套)配置TiAl(50：50)靶材的阴极电弧源，维持放电电流140A；真空室压强维持在2.6Pa，离子镀制TiAlN膜层10min；

(205)向真空室通入氮气400sccm，工件偏压调整偏压为-50V；只启动一组(2套)配置TiAl(50：50)靶材的阴极电弧源，维持放电电流140A；真空室压强维持在2.3Pa，离子镀制AlTiN膜层20min。

得到的TiAlN膜层颜色紫灰色，细腻光亮(大微液滴极少)，膜厚1.5～2.0μm，努氏显微硬度Hk3300/25gF(基材：硬质合金钢)，洛氏压痕试验膜基结合力HF1或HF2，划痕试验Lc2：90N(硬质合金钢)。

实施例3：

在硬质合金工件上实施气体离子刻蚀清洗和采用1组阴极电弧配AlTi靶源的气体离子辅助镀制AlTiN镀膜。

膜层技术要求：

采用一组阴极电弧源配置AlTi(67：33)靶源，在硬质合金表面镀制AlTiN膜层；

膜层硬度达到Hv3100/25gF。

具体制备步骤为：

(301)采用常规方法进行除油、喷砂、超声波清洗和脱水烘干后，工件装入镀膜室，先对镀膜室抽真空至1.1×10^-3Pa；同时真空室预加热到550度保温120min；

(302)向气体离子源通入氩气150sccm，镀膜室内压强大约在0.36Pa，启动偏压电源，调整偏压到-200V，开启气体离子源电源，放电功率缓慢加大到5kW，维持气体离子刻蚀清洗60～90min；

(303)向气体离子源通入氮气200sccm，启动GIS电源，调整放电功率在500W；启动工件偏压电源、调整偏压为-130V；启动一组(2套)配置纯钛靶材的阴极电弧源，维持放电电流100A；真空室压强维持在0.2Pa，离子镀制TiN过渡层9min；

(304)向气体离子源通入氮气500sccm，调整放电功率在1400W；工件偏压调整偏压为-50V；同时启动一组(2套)配置纯钛靶材的阴极电弧源，维持放电电流100A和一组(2套)配置AlTi(67：33)靶材的阴极电弧源，维持放电电流140A；真空室压强维持在2.6Pa，离子镀制TiAlN膜层10min；

(305)向气体离子源通入氮气300sccm，维持放电功率在1400W；工件偏压调整偏压为-80V；启动一组(2套)配置AlTi(67：33)靶材的阴极电弧源，维持放电电流140A；真空室压强维持在2.3Pa，离子镀制AlTiN膜层55min。

得到的AlTiN膜层颜色灰色(Lab：50，-0.31，-3.25)，细腻(大微液滴少)，膜厚3.0μm，努氏显微硬度Hk2900-3100/25gF(基材：硬质合金钢)，洛氏压痕试验膜基结合力HF1，划痕试验Lc2：90N(硬质合金钢)。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种离子镀膜机，其特征在于，在离子镀膜机的真空腔内壁或者法兰上设置一台或多台气体离子源装置，用于对待镀工件的气体离子刻蚀清洗步骤，也用于对待镀工件的气体离子辅助沉积步骤。

2.根据权利要求1所述的离子镀膜机，其特征在于，所述气体离子源装置为阳极层条形气体离子源。

3.根据权利要求1所述的离子镀膜机，其特征在于，还包括：设置在所述离子镀膜机的真空腔内壁或者法兰上与所述气体离子源装置对应的阴极电弧靶源，以实现气体离子辅助沉积。

4.一种使用权利要求1～3任一项所述的离子镀膜机进行气体离子刻蚀清洗的方法，其特征在于，包括以下步骤：

待镀工件预处理后送入离子镀膜机的真空腔内；

在真空条件下，向气体离子源有控制地稳定通入工作气体，气体离子源装置放电工作，产生气体等离子体，对待镀工件表面进行气体离子轰击刻蚀，实现待镀工件表面的清洁和活化。

5.根据权利要求4所述的气体离子刻蚀清洗方法，其特征在于，所述气体离子源装置为阳极层条形气体离子源。

6.根据权利要求4所述的气体离子刻蚀清洗方法，其特征在于，所述气体等离子体为由通入气体离子源的Ar或者Ar、O₂和H₂混合气经过放电离化产生的气体等离子体；Ar或者Ar、O₂和H₂混合气的总流量为50sccm～500sccm；所述气体等离子体对待镀工件表面进行轰击清洗的过程中，真空度不低于0.8Pa。

7.根据权利要求4所述的气体离子刻蚀清洗方法，其特征在于，所述气体离子源装置的放电功率设定在0.5kW～7kW范围内，放电电压不高于480V。

8.根据权利要求4所述的气体离子刻蚀清洗方法，其特征在于，所述待镀工件上的偏压设定为-50V～-500V；在保持所述气体离子源装置的放电功率不变及不损伤待镀工件表面形貌的条件下，选择较高的偏压，以提高清洗速度，缩短清洗时间。

9.根据权利要求4所述的气体离子刻蚀清洗方法，其特征在于，所述利用气体等离子体对待镀工件表面进行轰击的过程的总时间为20min～90min。

10.一种使用权利要求3所述的离子镀膜机进行气体离子刻蚀辅助沉积的方法，其特征在于，包括以下步骤：

待镀工件预处理后送入离子镀膜机的真空腔内；

在真空条件下，向气体离子源有控制地稳定通入工作气体，气体离子源装置放电工作，产生气体等离子体，对待镀工件表面进行气体离子轰击刻蚀，实现待镀工件表面的清洁和活化；

对表面经过清洁和活化的待镀工件实现阴极电弧靶源放电蒸发，与此同时气体离子源放电工作、产生反应气体等离子体，实现气体离子辅助下的化学反应离子镀膜。

11.根据权利要求10所述的气体离子辅助沉积方法，其特征在于，所述气体等离子体为Ar或者Ar、O₂、H₂、N₂、C₂H₂和CH₄混合气体产生的气体等离子体，Ar或者Ar、O₂、H₂、N₂、C₂H₂和CH₄混合气体的总流量为50sccm～500sccm；所述气体等离子体对待镀工件表面进行辅助沉积的过程中，真空度不低于8.0Pa。

12.根据权利要求10所述的气体离子辅助沉积方法，其特征在于，所述气体离子源装置的放电功率设定在0.5kW～7kW范围内，且气体离子源装置的放电功率的设置和阴极电弧源工作的数量和放电电流值成正比关系；所述气体离子源上的放电电压在60V～200V之间。