CN114540779A

CN114540779A - 复合阴极、磁控溅射镀膜设备及镀膜方法

Info

Publication number: CN114540779A
Application number: CN202210146590.3A
Authority: CN
Inventors: 杨恺; 林海天; 李立升
Original assignee: Dongguan Huasheng Vacuum Plated Film Technology Co ltd
Current assignee: Guangdong Huasheng Nanotechnology Co ltd
Priority date: 2022-02-17
Filing date: 2022-02-17
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2042-02-17
Also published as: CN114540779B

Abstract

本发明提供了一种复合阴极、磁控溅射镀膜设备及镀膜方法，该复合阴极包括：弧阴极；引弧针，与弧阴极相对设置，用于与弧电源正极连接以在弧阴极表面引弧；磁控阴极，相间隔地设于弧阴极一侧，且用于与磁控电源负极连接；辅助阳极，相间隔地设于磁控阴极背离弧阴极的一侧，且与弧阴极之间能够形成电势差。该复合阴极、磁控溅射镀膜设备及镀膜方法能够大大提高磁控阴极表面气体的离化率，进而提高磁控溅射镀膜的沉积速率和溅射材料离化率。相比于传统高功率脉冲磁控溅射工艺，本发明无需使用价格高昂的HIPIMS高功率脉冲溅射电源，成本更低，成膜速率更快。相比于传统阴极电弧离子镀，本发明形成的薄膜大颗粒溶滴少，表面质量更好。

Description

复合阴极、磁控溅射镀膜设备及镀膜方法

技术领域

本发明涉及磁控溅射和阴极电弧离子镀镀膜技术领域，特别是涉及一种复合阴极、磁控溅射镀膜设备及镀膜方法。

背景技术

磁控溅射作为一种广泛使用的镀膜技术，具有成膜质量高、薄膜组织均匀细密等优点。但常规的磁控溅射技术也存在一些问题，比较典型的就是在镀膜过程中气体及镀膜材料离化率低(<1-5％)，等离子体密度较低，成膜速率慢，特别是对于沉积化合物膜。这主要是因为一般的磁控溅射是在较低的工作气压下进行，且所用的功率均不高，辉光放电相对比较平缓。

为解决等离子体密度低这一问题，近年来出现了高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)工艺，利用高功率脉冲电源，将兆瓦级的能量加载到靶材上，靶表面附近产生的离子体密度远高于常规的直流溅射方法。但该方法也存在一定的问题：一是HIPIMS电源价格高昂；二是其成膜速率相对也比较慢，这是因为高的离化率使得被溅射出的靶材原子被电离成带正电的离子，被阴极周期性往回吸引。

除了HIPIMS技术之外，现有的阴极电弧离子镀技术也能产生高的离化率(～90％)。但该技术会易引入微米级的大熔滴颗粒，明显降低薄膜表面质量并贯穿于整个涂层中。同时，由于电弧温度较高，也会导致工件过热，导致工件整体力学性能下降。

发明内容

基于此，有必要针对常规磁控溅射离化率低、高功率脉冲磁控溅射成本高且成膜速度慢以及阴极电弧离子镀薄膜大熔滴多表面质量差的问题，提供一种离化率高、成本较低、薄膜质量较好的复合阴极、磁控溅射镀膜设备及镀膜方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种复合阴极，包括：

弧阴极；

引弧针，与所述弧阴极相对设置，用于与弧电源的正极连接以在所述弧阴极的表面引弧；

磁控阴极，相间隔地设于所述弧阴极的一侧，且用于与磁控电源的负极连接；及

辅助阳极，相间隔地设于所述磁控阴极背离所述弧阴极的一侧，且与所述弧阴极之间能够形成电势差。

在其中一些实施例中，所述复合阴极还包括：

活动挡板，所述活动挡板活动设置于所述弧阴极和待镀膜的工件之间，以阻隔或打开所述弧阴极与所述工件之间的间隙。

根据本发明的另一方面，还提供了一种磁控溅射镀膜设备，包括：

真空腔体；

本发明上述的复合阴极，所述复合阴极置于所述真空腔体中；

工件支架，设于所述真空腔体中；

弧电源，所述弧电源的正极与所述引弧针连接；及

磁控电源，所述磁控电源的正极与所述真空腔体连接，所述磁控电源的负极与所述复合阴极中的所述磁控阴极连接。

在其中一些实施例中，所述弧阴极与所述弧电源的负极连接，所述辅助阳极与所述弧电源的正极连接，以使所述辅助阳极与所述弧阴极之间形成所述电势差。

在其中一些实施例中，所述弧电源为可调电流电源。

在其中一些实施例中，所述磁控溅射镀膜设备包括多个所述复合阴极，多个所述复合阴极间隔设置于所述真空腔体的内壁上，所述工件支架设于所述真空腔体的中部。

根据本发明的另一方面，还提供了一种磁控溅射镀膜方法，包括如下步骤：

S100：将待镀膜的工件安装于本发明上述的磁控溅射镀膜设备的工件支架上，在磁控阴极上安装第一靶材，在弧阴极上安装第二靶材，对所述磁控溅射镀膜设备内进行抽真空处理，然后通入工作气体；

S200：开启弧电源，利用引弧针在所述弧阴极表面引弧，使所述弧阴极表面附近的工作气体被电离形成等离子体云；利用所述弧阴极与辅助阳极之间的电场将所述等离子体云中的电子引至所述磁控阴极的表面附近；

S300：开启磁控电源，使所述第一靶材的材料发生溅射并沉积到所述工件上形成镀层。

在其中一些实施例中，所述S200中，使所述弧阴极表面附近的工作气体被电离形成等离子体云之后，所述方法还包括：

阻隔所述弧阴极与所述工件之间的间隙，以阻挡从所述第二靶材中喷射出来的材料，使所述第二靶材中喷射出来的材料不沉积到所述工件上。

所述弧阴极与所述工件之间不设置阻隔，控制所述辅助阳极与所述弧阴极之间的电势差，使所述第二靶材中喷射出来的材料至少部分能够挣脱所述弧阴极与所述辅助阳极之间电场的束缚，以使所述第二靶材中喷射出来的材料至少部分沉积到所述工件上。

在其中一些实施例中，所述工作气体为惰性气体和反应气体中的一种或多种，所述反应气体为可与所述第一靶材和/或所述第二靶材的材料发生反应的气体。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的复合阴极及磁控溅射镀膜设备，采用依次间隔设置的弧阴极、磁控阴极和辅助阳极；弧阴极与辅助阳极之间能够形成电势差。在镀膜时，通过引弧针在弧阴极表面引弧，在电弧作用下弧阴极附近的工作气体被电离，在弧阴极表面附近产生等离子体云，利用弧阴极与辅助阳极之间电势差产生的电场将该等离子体云中的电子牵引至磁控阴极的表面附近。该复合阴极及磁控溅射镀膜设备能够大大提高磁控阴极表面气体的离化率，进而提高磁控溅射镀膜的沉积速率和镀膜质量。

此外，相比于传统的高功率脉冲磁控溅射工艺，该磁控溅射镀膜设备无需使用价格高昂的HIPIMS电源，成本更低，且成膜速率也更快。相比于传统的阴极电弧离子镀，磁控溅射镀膜设备所形成的薄膜的表面质量更好。

本发明的磁控溅射镀膜设备，通过调节弧阴极和辅助阳极之间的电势差、调节活动挡板、采用相同或不同材料的第一靶材和第二靶材、采用惰性气体或反应气体作为工作气体等方式，可制备得到多种具有不同镀层的工件。

附图说明

图1为本发明一实施例的磁控溅射镀膜设备的结构示意简图。

附图标记说明：

10、复合阴极；11、弧电源；12、弧阴极；13、辅助阳极；14、引弧针；15、磁控电源；16、磁控阴极；20、真空腔体；100、磁控溅射镀膜设备。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明一实施方式提供了一种用于磁控溅射镀膜的复合阴极10，该复合阴极10包括：弧阴极12、辅助阳极13、引弧针14和磁控阴极16。

其中，引弧针14与弧阴极12相对设置，用于与弧电源11的正极连接以在弧阴极12的表面引弧；磁控阴极16相间隔地设于弧阴极12的背离引弧针14的一侧，且用于与磁控电源15的负极连接；辅助阳极13相间隔地设于磁控阴极16的背离弧阴极12的一侧，且与弧阴极12之间能够形成电势差；弧阴极12、磁控阴极16和辅助阳极13之间依次间隔并排设置。

上述的复合阴极10，通过采用依次间隔设置的弧阴极12、磁控阴极16和辅助阳极13；弧阴极12与辅助阳极13之间能够形成电势差。在镀膜时，通过引弧针14在弧阴极12的表面引弧，在电弧作用下弧阴极12附近的工作气体被大量电离，同时产生大量电子，进而在弧阴极12的表面附近产生等离子体云；利用弧阴极12与辅助阳极13之间电势差产生的电场将该等离子体云中的电子牵引至磁控阴极16的表面附近参与磁控溅射。在磁控溅射镀膜过程中，弧阴极12产生的电子不断地被辅助阳极13牵引至磁控阴极16的表面区域。该复合阴极10能够大大地提高磁控阴极16表面气体的离化率，进而提高磁控溅射镀膜的沉积速率和镀膜质量。

而且，磁控阴极16附近被电离形成的靶材离子活性更高，更易于与相应的工作气体反应，形成化合物，从而更利于在工件表面形成化合物镀层。相比于传统的高功率脉冲磁控溅射工艺，本发明的复合阴极10无需使用价格高昂的HIPIMS电源，其成本更低，且成膜速率也更快。相比于传统的阴极电弧离子镀，采用本发明上述的复合阴极10所形成的薄膜不会引入过多大熔滴颗粒，薄膜的表面质量更好、组织缺陷更少。

可以理解，弧阴极12、磁控阴极16和辅助阳极13之间依次间隔并排设置。即磁控阴极16设置在弧阴极12和辅助阳极13的中间，且弧阴极12与磁控阴极16之间存在一定的间隙，磁控阴极16与辅助阳极13之间也存在一定的间隙。

在其中一些实施方式中，该复合阴极还包括活动挡板(图中未示出)，该活动挡板活动设置在弧阴极12与待镀膜的工件之间，用于阻隔或者打开弧阴极12与工件之间的间隙。当活动挡板阻隔弧阴极12与工件之间的间隙时，可以阻挡弧阴极12上靶材喷射出来的材料，使该材料不参与到磁控溅射过程中，不沉积到工件上。

请参阅图1，本发明另一实施方式提供了一种磁控溅射镀膜设备100，包括真空腔体20、本发明上述的复合阴极10、工件支架(图中未示出)、弧电源11以及磁控电源15。

其中，复合阴极10置于真空腔体20中；工件支架设于真空腔体20中，该工件支架用于安装待镀膜的工件(图中未示出)；弧电源11的正极与引弧针14连接；磁控电源15的正极与真空腔体20连接，真空腔体20接地形成零电位；磁控电源15的负极与复合阴极10中的磁控阴极16连接。该复合阴极10的具体结构如上记载，在此不再赘述。

本发明的磁控溅射镀膜设备100，采用本发明的复合阴极10，将磁控电源15的正极与真空腔体20相连接，工件支架置于真空腔体20中；镀膜时，在磁控阴极16和弧阴极12上分别安装靶材，在工件支架上安装待镀膜的工件；通过引弧针14在弧阴极12的表面引弧，在电弧作用下弧阴极12附近的工作气体被电离，进而在弧阴极12的表面附近产生等离子体云；利用弧阴极12与辅助阳极13之间电势差产生的电场将该等离子体云中的电子牵引至磁控阴极16的表面附近参与磁控溅射。

该磁控溅射镀膜设备100在磁控溅射镀膜过程中，弧阴极12产生的电子不断地被辅助阳极13牵引至磁控阴极16的表面区域，能够大大地提高磁控阴极16表面气体的离化率，进而提高磁控溅射镀膜的沉积速率和溅射材料离化率。

在其中一个具体示例中，弧阴极12与弧电源11的负极连接，辅助阳极13与弧电源11的正极连接，从而使辅助阳极13与弧阴极12之间形成电势差。进一步地，弧电源11为可调电流电源。

更进一步地，在镀膜之前，还可以在磁控溅射镀膜设备100内充入惰性气体或者反应气体。当充入惰性气体时，所得到的为单一金属膜层或合金膜层；当充入反应气体时，所得到的为化合物膜层。具体地，惰性气体可以是氩气、氦气等；反应气体是指可以与靶材材料发生反应的气体，如氧气、氮气等。

在其中一些实施方式中，还可以通过控制弧阴极12与工件之间设置的活动挡板来阻隔或打开弧阴极12与工件之间的间隙，配合弧电源11的电流控制，来控制弧阴极12上的靶材材料参与到沉积到工件上的数量。

具体来说，当活动挡板阻隔弧阴极12与工件之间的间隙时，可以阻挡弧阴极12上靶材喷射出来的材料，使该材料不参与到磁控溅射过程中，不沉积到工件上。

具体地，可以将复合阴极10安装在真空腔体20的内壁上，且接入水冷系统(图中未示出)对复合阴极10进行冷却；在真空腔体20的内腔中安装工件支架，并与真空腔体20相连作为镀膜设备的阳极，与复合阴极10中的磁控阴极16相对应。

在另外一些实施方式中，工件支架不与真空腔体20相连接导通，而是单独连接至一个偏压电源(图中未示出)，该偏压电源可为负偏压。

在其中一些实施方式中，在真空腔体20的内壁上安装有多个上述的复合阴极10，多个复合阴极10沿真空腔体20的内壁间隔设置，上述的工件支架设置在真空腔体20的内腔中间位置。这样，通过多个复合阴极10可在工件上沉积多种不同的镀层。

在对工件进行镀膜之前，还应对样品进行预热、清洗等前处理。

本发明一实施方式还提供了一种磁控溅射镀膜方法，该磁控溅射镀膜方法包括如下步骤S100至步骤S300：

步骤S100：将待镀膜的工件安装于本发明的磁控溅射镀膜设备100的工件支架上，在磁控阴极16上安装第一靶材，在弧阴极12上安装第二靶材，对磁控溅射镀膜设备100内进行抽真空处理，然后向磁控溅射镀膜设备100内通入工作气体。

步骤S200：开启弧电源11，利用引弧针14在弧阴极12表面引弧，使弧阴极12表面附近的工作气体被电离形成等离子体云；利用弧阴极12与辅助阳极13之间的电场将等离子体云中的电子引至磁控阴极16的表面附近。

步骤S300：开启磁控电源15，使第一靶材的材料发生溅射，并沉积到工件上形成镀层。

上述的磁控溅射镀膜方法，通过引弧针14在弧阴极12的表面引弧，使弧阴极12表面附近的工作气体被电离形成高密度等离子体云；然后利用弧阴极12与辅助阳极13之间的电场将该等离子体云中的电子牵引至磁控阴极16的表面附近；在镀膜过程中可不断地将电子从弧阴极12表面附近的等离子体云中引出，从而大大地提高了磁控阴极16表面气体的离化率，进而提高了磁控溅射镀膜的沉积速率和溅射材料的离化率。

在其中一些实施方式中，在通过弧电源11的电流控制，使弧电源11施加在弧阴极12和辅助阳极13上的电压较大的同时；还通过活动挡板阻隔弧阴极12与工件之间的间隙，从而进一步阻挡从第二靶材中喷射出来的材料，使第二靶材中喷射出来的材料不沉积到工件上。

在另一具体示例中，步骤S200中，使弧阴极12表面附近的工作气体被电离形成等离子体云之后，该磁控溅射镀膜方法还包括如下步骤：

打开活动挡板，使弧阴极12与工件之间不设置阻隔，控制辅助阳极13与弧阴极12之间的电势差，使第二靶材中喷射出来的材料至少部分能够挣脱弧阴极12与辅助阳极13之间电场的束缚，从而使第二靶材中喷射出来的材料至少部分沉积到工件上。

在其中一些实施方式中，工作气体为惰性气体和反应气体中的一种或多种。其中，反应气体为可与第一靶材和/或第二靶材的材料发生反应的气体。具体地，惰性气体可以为氩气、氦气等；反应气体可以为氧气、氮气等。例如，工作气体可以为纯氩气、纯氮气、氩气+氮气混合气体、氩气+氮气+氧气混合气体等。工作气体的气压在0.1Pa～10Pa之间。

通过采用惰性气体和/或反应气体作为工作气体，可以在工件上沉积靶材材料膜层或化合物膜层。具体来说，当工作气体为惰性气体时，可在工件上沉积靶材材料膜层；当工作气体为反应气体时，可在工件上沉积化合物膜层。

总体而言，采用本发明的复合阴极10、磁控溅射镀膜设备100及镀膜方法，可以通过弧阴极12表面引弧形成高离化率的等离子体云，并进一步通过弧阴极12与辅助阳极13之间的电场将等离子体云中的电子牵引至磁控阴极16的表面附近，从而大大提高磁控阴极16表面气体的离化率，提高磁控溅射沉积速率和溅射材料离化率。

此外，本发明的磁控溅射镀膜设备100，还可以通过调节弧电源11施加在弧阴极12和辅助阳极13上的电压、调节活动挡板、采用相同材料或者不同材料的第一靶材和第二靶材、采用惰性气体或者反应气体作为工作气体等方式，制备得到多种具有不同膜层的工件。

具体地，当弧电源11施加在弧阴极12和辅助阳极13上的电压较大、弧阴极12与工件之间的间隙被阻隔，且工作气体为惰性气体时，可在工件上沉积由磁控阴极16上第一靶材材料组成的单一组分单一结构的镀层。

当弧电源11施加在弧阴极12和辅助阳极13上的电压较大、弧阴极12与工件之间的间隙被阻隔，且工作气体为反应气体时，可在工件上沉积由磁控阴极16上第一靶材材料与反应气体反应后形成的化合物镀层。

当弧电源11施加在弧阴极12和辅助阳极13上的电压较小且弧阴极12与工件之间的间隙打开，工作气体为惰性气体，且第一靶材和第二靶材的材料相同时，可在工件上沉积由靶材材料组成的单一组分异质结构的镀层。

当弧电源11施加在弧阴极12和辅助阳极13上的电压较小且弧阴极12与工件之间的间隙打开，工作气体为惰性气体，且第一靶材和第二靶材的材料不同时，可在工件上沉积由第一靶材材料和第二靶材材料共同组成的多组分异质结构的镀层。

当弧电源11施加在弧阴极12和辅助阳极13上的电压较小且弧阴极12与工件之间的间隙打开，工作气体为反应气体，且第一靶材和第二靶材的材料相同时，可在工件上沉积由靶材材料与反应气体反应后形成的化合物镀层。

当弧电源11施加在弧阴极12和辅助阳极13上的电压较小且弧阴极12与工件之间的间隙打开，工作气体为反应气体，且第一靶材和第二靶材的材料不同时，可在工件上沉积由第一靶材材料和第二靶材材料与反应气体反应后共同形成的化合物镀层。

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不应将其理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1：

在弧阴极12上安装第二靶材，该第二靶材在本实施例中不参与磁控溅射镀膜过程，在磁控阴极16上安装作为镀膜材料的第一靶材。安装好靶材后抽真空腔体20的腔室真空至10^-4Pa数量级，之后在真空腔体20腔室中通入氩气，控制其工作气压在0.1Pa～10Pa。

将引弧针14靠近弧阴极12，打开弧电源11并调节电流，使电弧放电发生，并在弧阴极12表面附近产生等离子体云，然后将引弧针14移开。弧阴极12表面附近电离的氩离子在弧阴极12与辅助阳极13之间电场的作用下轰击弧阴极12上的第二靶材，使得第二靶材原子喷射出靶表面，并被离化形成离子。

与此同时，辅助阳极13将电子从弧阴极12表面的等离子体云中牵引到磁控阴极16的表面附近，在磁控电源15提供的电场与磁控阴极16提供的磁场的共同作用下，被束缚在磁控阴极16表面作螺旋进动，从而使该区域内的氩原子电离成为氩离子。

由于牵引过来的电子来源于弧阴极12表面附近高密度的等离子云，故电子密度远高于常规磁控溅射中的电子密度。因此，可大量电离磁控阴极16表面区域内的氩原子，高密度的氩离子在磁控电源15的电场作用下加速轰击磁控阴极16上安装的第一靶材，产生溅射，在工件上沉积由第一靶材材料组成的金属镀层。基于该方法可显著提升磁控溅射的离化率。

实施例2：

在弧阴极12上安装作为镀膜材料的金属靶材(第二靶材)，在磁控阴极16上安装作为镀膜材料的金属靶材(第一靶材)。安装好靶材后抽真空腔体20腔室真空至10^-4Pa数量级，之后在真空腔体20腔室中通入氩气，控制其工作气压在0.1Pa～10Pa。控制弧电源11及引弧针14，使得弧阴极12表面附近产生等离子体云。

电离的氩离子在弧阴极12与辅助阳极13之间电场的作用下轰击弧阴极12上的靶材形成第二靶材离子。控制弧电源11，使第二靶材离子能够部分挣脱电场束缚，从而沉积到工件表面。可调节弧电源11的电流，使得第二靶材离子的沉积量和溶滴数量相对较低。

于此同时，辅助阳极13将电子从弧阴极12表面的等离子体云中牵引到磁控阴极16的表面附近，电离该区域内的氩离子，高密度的氩离子在磁控电源15的电场作用下加速轰击磁控阴极16上安装的第一靶材，产生溅射，使得第一靶材原子沉积到工件表面。从而在工件表面获得组分为第一靶材与第二靶材的合金薄膜。该薄膜结构以较细密的第一靶材金属为基体，较粗大的第二靶材金属弥散分布其中。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims

1.一种复合阴极，其特征在于，包括：

弧阴极；

2.根据权利要求1所述的复合阴极，其特征在于，所述复合阴极还包括：

活动挡板，所述活动挡板活动设置于所述弧阴极与待镀膜的工件之间，以阻隔或打开所述弧阴极与所述工件之间的间隙。

3.一种磁控溅射镀膜设备，其特征在于，包括：

真空腔体；

权利要求1或2所述的复合阴极，所述复合阴极置于所述真空腔体中；

工件支架，设于所述真空腔体中；

弧电源，所述弧电源的正极与所述引弧针连接；及

4.根据权利要求3所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述弧阴极与所述弧电源的负极连接，所述辅助阳极与所述弧电源的正极连接，以使所述辅助阳极与所述弧阴极之间形成所述电势差。

5.根据权利要求4所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述弧电源为可调电流电源。

6.根据权利要求3所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述磁控溅射镀膜设备包括多个所述复合阴极，多个所述复合阴极间隔设置于所述真空腔体的内壁上，所述工件支架设于所述真空腔体的中部。

7.一种磁控溅射镀膜方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100：将待镀膜的工件安装于权利要求3至6任一项所述的磁控溅射镀膜设备的工件支架上，在磁控阴极上安装第一靶材，在弧阴极上安装第二靶材，对所述磁控溅射镀膜设备内进行抽真空处理，然后通入工作气体；

8.根据权利要求7所述的磁控溅射镀膜方法，其特征在于，所述S200中，使所述弧阴极表面附近的工作气体被电离形成等离子体云之后，所述方法还包括：

9.根据权利要求7所述的磁控溅射镀膜方法，其特征在于，所述S200中，使所述弧阴极表面附近的工作气体被电离形成等离子体云之后，所述方法还包括：

所述弧阴极与所述工件之间不设置阻隔，控制所述辅助阳极与所述弧阴极之间的电势差，使所述第二靶材中喷射出来的材料部分能够挣脱所述弧阴极与所述辅助阳极之间电场的束缚，以使所述第二靶材中喷射出来的材料部分沉积到所述工件上。

10.根据权利要求7至9任一项所述的磁控溅射镀膜方法，其特征在于，所述工作气体为惰性气体和反应气体中的一种或多种，所述反应气体为可与所述第一靶材和/或所述第二靶材的材料发生反应的气体。