CN115537747B - 一种磁控溅射阴极装置及磁控溅射设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空溅射镀膜技术领域，尤其涉及一种磁控溅射阴极装置及磁控溅射设备。磁控溅射阴极装置包括靶材筒组件、磁棒组件及汇聚磁铁组件，靶材筒组件位于真空腔室内，磁棒组件位于靶材筒组件的内部，汇聚磁铁组件设置在靶材筒组件靠近真空腔室侧壁的一侧，汇聚磁铁组件产生的磁力线能够朝靠近待镀膜基片的方向挤压磁棒组件产生的磁力线，避免溅射的原子沉积到真空腔室的侧壁上，使更多的原子沉积到待镀膜基片上。磁控溅射设备通过应用上述磁控溅射阴极装置，减少了靶材的损耗，降低了生产成本，提升了产品良率，延长了磁控溅射设备的维护周期，提高了设备的开机效率。

Description

一种磁控溅射阴极装置及磁控溅射设备

技术领域

本发明涉及真空溅射镀膜技术领域，尤其涉及一种磁控溅射阴极装置及磁控溅射设备。

背景技术

真空溅射镀膜技术已经广泛地应用在半导体、太阳能、光学及航空航天等领域。其中，磁控溅射镀膜具有溅射速度快、设备简单、易于控制的优点，适用于长时间批量化生产。磁控溅射镀膜是指将镀膜材料做为靶阴极，利用氩离子轰击靶材，产生阴极溅射，把靶材原子溅射沉积到工件上形成沉积层的一种镀膜技术。

在现有技术中，磁控溅射设备通常包括真空腔室、靶材筒、磁棒以及基片，靶材筒、磁棒以及基片均设置在真空腔室中，靶材筒与基片正对设置，磁棒设置在靶材筒内，磁棒用于产生溅射用磁场，使得靶材筒产生阴极溅射，将靶材原子溅射到基片上，但是被溅射出的靶材原子往往只有部分沉积到基片上，剩余的部分会溅射在靶材筒的侧面，从而沉积到真空腔室的侧壁上，降低了对靶材的收集率，使得靶材损耗大，造成了靶材的浪费，尤其对于贵金属或稀有金属靶材，极大的提高了产品的生产成本。并且沉积在真空腔室侧壁上的靶材原子形成较厚的膜层后，膜层由于热膨胀系数差异及冷热交替容易产生掉渣及其他工艺问题，直接影响产品的良率，也降低了磁控溅射设备的使用寿命。

因此，亟需发明一种磁控溅射阴极装置及磁控溅射设备，以解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种磁控溅射阴极装置，以提高对靶材的收集率，减少靶材的损耗，提升产品良率。

本发明的另一个目的在于提供一种磁控溅射设备，以减少靶材的损耗，提升产品良率，延长磁控溅射设备的维护周期，提高设备的开机效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种磁控溅射阴极装置，包括：

靶材筒组件，位于真空腔室内；

磁棒组件，位于所述靶材筒组件的内部；以及

汇聚磁铁组件，设置在所述靶材筒组件靠近所述真空腔室侧壁的一侧，所述汇聚磁铁组件产生的磁力线能够朝靠近待镀膜基片的方向挤压所述磁棒组件产生的磁力线。

作为优选方案，所述靶材筒组件周向靠近所述真空腔室两侧设置有所述汇聚磁铁组件。

作为优选方案，所述靶材筒组件轴向端部靠近所述真空腔室两侧设置有所述汇聚磁铁组件。

作为优选方案，所述汇聚磁铁组件设置有四组，其中两组所述汇聚磁铁组件在所述靶材筒组件周向靠近所述真空腔室的两侧相对设置，两组所述汇聚磁铁组件在所述靶材筒组件轴向端部靠近所述真空腔室的两侧相对设置，以使四组所述汇聚磁铁组件共同围设在所述靶材筒组件的外周。

作为优选方案，所述汇聚磁铁组件和所述磁棒组件相对所述靶材筒组件的圆心高低偏移的方向一致，且所述汇聚磁铁组件的中心与所述靶材筒组件的圆心之间的高度差为H，并且0mm≤H≤70mm。

作为优选方案，在所述靶材筒组件周向方向上，所述汇聚磁铁组件的中心与所述磁棒组件的中心之间的间距为L1，并且130mm≤L1≤200mm；和/或

在所述靶材筒组件轴向方向上，所述汇聚磁铁组件的中心与所述磁棒组件端部之间的间距为L2，并且130mm≤L2≤200mm。

作为优选方案，所述磁控溅射阴极装置还包括：

偏压电源，所述偏压电源被配置为所述汇聚磁铁组件提供恒定的负电位。

作为优选方案，所述偏压电源的工作电压为-50V～-300V。

作为优选方案，所述偏压电源为所述汇聚磁铁组件提供的负电位与所述靶材筒组件上的负电位相等。

作为优选方案，所述汇聚磁铁组件包括：

密封护罩，设置在所述靶材筒组件的侧面；

第一磁轭，固定在所述密封护罩的内部；

罐装管，固定在所述第一磁轭上；以及

汇聚磁铁，灌装于所述罐装管内，并且所述汇聚磁铁产生的磁力线能够朝靠近所述待镀膜基片的方向挤压所述磁棒组件产生的磁力线。

作为优选方案，所述第一磁轭上阵列固定有多列所述罐装管，每列所述罐装管内均灌装有所述汇聚磁铁。

一种磁控溅射设备，包括真空腔室、待镀膜基片以及如上所述的磁控溅射阴极装置，所述待镀膜基片和所述的磁控溅射阴极装置均设置在所述真空腔室内。

作为优选方案，所述磁控溅射设备还包括：

绝缘垫块，固定在所述真空腔室的侧壁上，所述绝缘垫块上固定有所述汇聚磁铁组件；所述磁控溅射阴极装置还包括偏压电源，所述偏压电源被配置为所述汇聚磁铁组件提供恒定的负电位。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种磁控溅射阴极装置，通过在靶材筒组件靠近真空腔室侧壁的一侧设置汇聚磁铁组件，并且汇聚磁铁组件产生的磁力线能够朝靠近待镀膜基片的方向挤压磁棒组件产生的磁力线，从而使得磁力线往待镀膜基片的方向聚集，从而改善磁力线的分布，避免溅射的靶材原子沉积到真空腔室的侧壁上，使更多的靶材原子沉积到待镀膜基片上，减少了靶材的损耗，提升了对靶材的收集率，提升了产品良率。

本发明还提供了一种磁控溅射设备，通过应用上述磁控溅射阴极装置，使得磁力线往待镀膜基片的方向聚集，从而改善磁力线的分布，避免溅射的靶材原子沉积到真空腔室的侧壁上，使更多的靶材原子沉积到待镀膜基片上，减少了靶材的损耗，提升了对靶材的收集率，提升了产品良率，也延长了磁控溅射设备的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的磁控溅射设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的磁控溅射阴极装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的磁力线的分布示意图；

图4是本发明实施例提供的磁棒组件和汇聚磁铁组件排布尺寸的示意图。

图中：

100、磁控溅射阴极装置；200、待镀膜基片；300、真空腔室；400、绝缘垫块；

1、靶材筒组件；11、靶筒；12、靶材；

2、磁棒组件；21、磁棒；22、第二磁轭；

3、汇聚磁铁组件；31、密封护罩；32、第一磁轭；33、罐装管；34、汇聚磁铁；

4、偏压电源。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供了一种磁控溅射设备，该磁控溅射设备主要包括真空腔室300、待镀膜基片200以及磁控溅射阴极装置100，其中，待镀膜基片200和磁控溅射阴极装置100均位于真空腔室300内，磁控溅射阴极装置100上能够产生阴极溅射，从而将溅射的原子沉积到待镀膜基片200上，从而实现对待镀膜基片200的真空镀膜。

具体而言，如图1和图2所示，磁控溅射阴极装置100主要包括靶材筒组件1以及磁棒组件2，其中，靶材筒组件1作为靶阴极，并且靶材筒组件1在真空腔室300内沿前后方向延伸，磁棒组件2位于靶材筒组件1的内部，磁棒组件2在靶材筒组件1内沿靶材筒组件1的长度方向延伸，磁棒组件2用于提供溅射用磁场，当利用氩离子轰击靶材筒组件1时，靶材筒组件1的表面被刻蚀并使得靶材筒组件1产生阴极溅射，靶材筒组件1溅射的原子在磁场的作用下沉积到待镀膜基片200上。优选地，靶材筒组件1沿左右方向间隔设置有多个，待镀膜基片200与多个靶材筒组件1正对设置，多个靶材筒组件1同时产生阴极溅射，共同实现对待镀膜基片200的镀膜，进一步提高了对待镀膜基片200的镀膜效果。本实施例优选设置两组靶材筒组件1。在其他实施例中，也可以设置一组、三组或者更多组靶材筒组件1。

进一步地，靶材筒组件1在真空腔室300的内部能够相对磁棒组件2旋转，保证靶材筒组件1周向上的各个部位更加均匀被氩离子轰击刻蚀，从而产生阴极溅射，靶材筒组件1周向为图2中的左右方向，靶材筒组件1轴向为图2中的前后方向。此外，待镀膜基片200在靶材筒组件1的下方能够沿左右方向平移，从而保证待镀膜基片200能够承接更多溅射原子，提高对待镀膜基片200的镀膜效果。需要说明的是，靶材筒组件1可以通过旋转电机进行旋转驱动，待镀膜基片200可以通过直线电机进行平移驱动，本实施对靶材筒组件1的驱动形式以及待镀膜基片200的驱动形式不做具体的限定。

在本实施例中，靶材筒组件1包括靶筒11以及靶材12，其中，靶筒11的内部设置有磁棒组件2，靶筒11的外表面覆盖有靶材12，待镀膜基片200与靶材12正对设置，靶筒11带动着靶材12同步旋转的过程中，靶材12被氩离子轰击刻蚀而溅射的靶材原子沉积到待镀膜基片200上。需要说明的是，靶材12可以为金属、合金或化合物材料，本实施例对靶材12的具体材质不做具体的限定，可根据需求进行设置，此外，靶筒11可以为不锈钢材料。

需要说明的是，在磁棒组件2产生的溅射磁场的作用下，靶材12被轰击溅射出来的原子大都能够沉积到待镀膜基片200上，但是被溅射出的原子也会朝向真空腔室300侧壁的方向溅射，从而沉积到真空腔室300的侧壁上，降低了对靶材12的收集率，使得靶材12损耗大，造成了靶材12的浪费，并且沉积在真空腔室300侧壁上原子形成较厚的膜层后，膜层由于热膨胀系数差异及冷热交替容易产生掉渣及其他工艺问题，直接影响产品的良率，也降低了磁控溅射设备的使用寿命。

为了解决上述问题，本实施例提供的磁控溅射阴极装置100还包括汇聚磁铁组件3，当磁控溅射阴极装置100仅包括一个靶材筒组件1时，该汇聚磁铁组件3在靶材筒组件1靠近真空腔室300的两侧，当磁控溅射阴极装置100仅包括两个以及两个以上靶材筒组件1时，在两个靶材筒组件1之间不设置汇聚磁铁组件3，仅在靶材筒组件1靠近真空腔室300侧壁的一侧设置汇聚磁铁组件3。

在本实施例中，如图1和图2所示，磁控溅射阴极装置100包括两个靶材筒组件1，该汇聚磁铁组件3设置在靶材筒组件1周向靠近真空腔室300侧壁的一侧，即图中左右方向上。在靶材筒组件1靠近真空腔室300侧壁的一侧设置汇聚磁铁组件3，使得汇聚磁铁组件3产生的磁力线能够朝靠近待镀膜基片200的方向挤压磁棒组件2产生的磁力线，使得磁力线往待镀膜基片200的方向聚集，从而改善磁力线的分布，避免溅射的靶材原子过多地沉积到待镀膜基片200以外的真空腔室300的侧壁上，使更多的靶材原子沉积到待镀膜基片200上，减少了靶材12的损耗，提高了对靶材12的收集率，提升了产品良率。

在本实施中，汇聚磁铁组件3可以设置有两组，其分别设置在两组靶材筒组件1周向方向，即左右方向靠近真空腔体的两侧。

在其他实施中，汇聚磁铁组件3可以设置有两组，其分别设置在两组靶材筒组件1轴向方向，即前后方向靠近真空腔室300的两侧。

优选地，在本实施例中，汇聚磁铁组件3也可以设置有四组，其中两组汇聚磁铁组件3分别设置在两组靶材筒组件1左右方向的两侧，另外两组汇聚磁铁组件3分别设置在两组靶材筒组件1前后方向的两侧，使得四组汇聚磁铁组件3在靶材筒组件1的侧面依次排布，以围设在靶材筒组件1的外周，进一步减少了靶材原子在真空腔室300的侧壁上的沉积，将溅射的靶材原子汇聚沉积在待镀膜基片200上。此外，当磁控溅射阴极装置100包括两个以及两个以上靶材筒组件1时，在两个靶材筒组件1之间不设置汇聚磁铁组件3。

作为对比，如图3所示，左边靶材筒组件1靠近真空腔室300的一侧设置有汇聚磁铁组件3，右边靶材筒组件1靠近真空腔室300的一侧未设置有汇聚磁铁组件3，定义磁棒组件2发射的磁场在待镀膜基片200处的垂直分量为0位置和靶材筒组件1表面垂直分量为0的位置的连线与法线的夹角为θ，当汇聚磁铁组件3在靶材筒组件1的侧面设置的数量越多时，θ的角度越小，说明靶材原子在待镀膜基片200上沉积的效果越好。通过图3可以明确看出，磁力线在汇聚磁铁组件3的作用下朝向待镀膜基片200的方向聚集。

优选地，如图1所示，汇聚磁铁组件3与真空腔室300的侧壁绝缘设置，磁控溅射阴极装置100还包括偏压电源4，偏压电源4能够为汇聚磁铁组件3提供恒定的负电位，从而提高了汇聚磁铁组件3产生的磁力线的强度，进一步提高了汇聚磁铁组件3对磁力线向待镀膜基片200的方向聚集的效果。具体而言，磁控溅射设备还包括绝缘垫块400，绝缘垫块400固定在真空腔室300的侧壁上，绝缘垫块400上固定有汇聚磁铁组件3，绝缘垫块400使得汇聚磁铁组件3与真空腔室300的侧壁绝缘设置，并且偏压电源4的负极与汇聚磁铁组件3连接，偏压电源4的正极与真空腔室300的侧壁连接，从而保证偏压电源4为汇聚磁铁组件3提供恒定的负电位。需要说明的是，在其他实施例中，也可以直接将汇聚磁铁组件3固定在真空腔室300的侧壁上，不为汇聚磁铁组件3提供负电位。

在本实施例中，偏压电源4的工作电压为-50V～-300V，由于靶材筒组件1上的负电位在-200V左右，该偏压电源4的工作电压范围能够减少汇聚磁铁组件3上的负电位与靶材筒组件1上的负电位的偏差，也避免了汇聚磁铁组件3上的负电位过低而影响对磁力线的汇聚效果。在本实施例中，优选偏压电源4为汇聚磁铁组件3提供的负电位与靶材12上的负电位相等，加强汇聚磁铁组件3产生的磁力线朝靠近待镀膜基片200的方向挤压磁棒组件2产生的磁力线，进一步提高了磁力线向待镀膜基片200的方向聚集的效果。需要说明的是，在其他实施例中，偏压电源4为汇聚磁铁组件3提供的负电位与靶材12上的负电位也可以存在一定的偏差，只要保证偏差的范围不过大即可。

结合图1和图2对汇聚磁铁组件3的具体结构进行说明，如图1和图2所示，汇聚磁铁组件3包括密封护罩31、第一磁轭32、罐装管33以及汇聚磁铁34，其中，密封护罩31固定在绝缘垫块400上，且密封护罩31设置在靶材筒组件1的侧面，第一磁轭32固定在密封护罩31的内部，罐装管33固定在第一磁轭32上，汇聚磁铁34灌装于罐装管33内，并且汇聚磁铁34产生的磁力线能够朝靠近待镀膜基片200的方向挤压磁棒组件2产生的磁力线。为了保证汇聚磁铁组件3的正常工作，可以对密封护罩31的内部进行冲水冷却，防止汇聚磁铁34和密封护罩31在高温作用下变形，降低汇聚磁铁34的磁性，保证汇聚磁铁34的正常工作。此外，通过将汇聚磁铁34灌装在罐装管33中，避免了将汇聚磁铁34暴露在冷却水中发生腐蚀，提高了对汇聚磁铁34的保护。在本实施例中，罐装管33可以为灌装钢管，从而保证罐装管33的刚度和稳定性。

优选地，第一磁轭32上阵列固定有多列罐装管33，每列罐装管33内均灌装有汇聚磁铁34，进一步保证了汇聚磁铁组件3的磁性，提高了对磁力线的汇聚效果。

需要说明的是，在本实施例中，磁棒组件2与汇聚磁铁34的具体结构基本相同，磁棒组件2包括磁棒21以及第二磁轭22，也可将磁棒21灌装在磁棒罐装管中后再固定在第二磁轭22上，然后整体放置在磁棒密封护罩内，并将磁棒密封护罩放置在靶筒11内部。

优选地，磁棒21阵列设置有多根，并且靠近汇聚磁铁34一侧的磁棒21未固定在第二磁轭22上一侧的极性(如图4中的S极性)与汇聚磁铁34靠近磁棒21的极性(如图4中的S极性)相同，从而产生排斥作用，保证汇聚磁铁34产生的磁力线实现对磁棒21产生的磁力线挤压汇聚效果。

优选地，如图4所示，汇聚磁铁组件3和磁棒组件2相对靶筒11的圆心沿上下方向偏移的方向一致，且汇聚磁铁组件3的中心与靶筒11的圆心沿上下方向的高度差为H，并且0mm≤H≤70mm。如果汇聚磁铁组件3和磁棒组件2相对靶筒11的圆心沿上下方向偏移的方向不一致时，例如，汇聚磁铁组件3设在磁棒组件2周向上偏离待镀膜基片200一侧时，汇聚磁铁组件3产生的磁力线不能够朝靠近待镀膜基片200的方向挤压磁棒组件2产生的磁力线，进而达不到轴向汇聚磁场的技术效果。由于磁棒组件2在靶筒11的内部与靶筒11的圆心沿上下方向具有一定的高度差，该设置方式减少了汇聚磁铁组件3的中心与磁棒组件2之间沿沿上下方向的高度差，从而保证了汇聚磁铁组件3对磁力线的汇聚效果。

进一步地，如图4所示，周向上的汇聚磁铁组件3的中心在靶材筒组件1的侧面与磁棒组件2中心之间的间距为L1，并且130mm≤L1≤200mm，该间距范围有效减少了θ的角度，从而提高了汇聚磁铁组件3对磁力线的汇聚效果。

此外，轴向上的汇聚磁铁组件3的中心在靶材筒组件1的轴向侧面与磁棒组件2端部之间的间距为L2(图中未示出)。由于在轴向上存在汇聚磁铁34，当L2距离过小时，其在轴向上进一步挤压磁棒组件产生的磁力线，导致轴向上的磁力线偏离端部位置而向磁棒组件2中间靠近，进而导致位于磁棒组件2端部对应待镀膜基片上镀膜的均匀性，且在磁棒组件2轴向上增加汇聚磁铁34，L2距离过小时，其也会进一步影响磁棒组件2周向的磁场的均匀；而L2距离过大时，其在轴向上达不到进一步挤压磁棒组件2产生的磁力线，进而影响待镀膜基板两端的镀膜的均匀性。因此，通过实验数据得到，该间距L2的范围在130mm≤L2≤200mm之间，其在不影响磁棒组件2周向的磁力线的均匀性的同时，又达到在轴向上进一步挤压磁棒组件2产生的磁力线。

本实施例提供的磁控溅射设备，通过应用上述磁控溅射阴极装置100，使得磁力线往待镀膜基片200的方向聚集，从而改善磁力线的分布，避免溅射的靶材原子沉积到真空腔室300的侧壁上，使更多的靶材原子沉积到待镀膜基片200上，减少了靶材12的损耗，提高了对靶材12的收集率，从而提升了产品良率，也延长了磁控溅射设备的使用寿命。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种磁控溅射阴极装置，其特征在于，包括：

靶材筒组件(1)，位于真空腔室(300)内；

磁棒组件(2)，位于所述靶材筒组件(1)的内部；以及

汇聚磁铁组件(3)，设置在所述靶材筒组件(1)靠近所述真空腔室(300)侧壁的一侧，所述汇聚磁铁组件(3)和所述磁棒组件(2)相对所述靶材筒组件(1)的圆心高低偏移的方向一致，且所述汇聚磁铁组件(3)的中心与所述靶材筒组件(1)的圆心之间的高度差为H，并且0mm≤H≤70mm，所述汇聚磁铁组件(3)产生的磁力线能够朝靠近待镀膜基片(200)的方向挤压所述磁棒组件(2)产生的磁力线。

2.根据权利要求1所述的磁控溅射阴极装置，其特征在于，所述靶材筒组件(1)周向靠近所述真空腔室(300)两侧设置有所述汇聚磁铁组件(3)。

3.根据权利要求2所述的磁控溅射阴极装置，其特征在于，所述靶材筒组件(1)轴向端部靠近所述真空腔室(300)两侧设置有所述汇聚磁铁组件(3)。

4.根据权利要求3所述的磁控溅射阴极装置，其特征在于，所述汇聚磁铁组件(3)设置有四组，其中两组所述汇聚磁铁组件(3)在所述靶材筒组件(1)周向靠近所述真空腔室(300)的两侧相对设置，两组所述汇聚磁铁组件(3)在所述靶材筒组件(1)轴向端部靠近所述真空腔室(300)的两侧相对设置，以使四组所述汇聚磁铁组件(3)共同围设在所述靶材筒组件(1)的外周。

5.根据权利要求1～4任一项所述的磁控溅射阴极装置，其特征在于，在所述靶材筒组件(1)周向方向上，所述汇聚磁铁组件(3)的中心与所述磁棒组件(2)的中心之间的间距为L1，并且130mm≤L1≤200mm；和/或

在所述靶材筒组件(1)轴向方向上，所述汇聚磁铁组件(3)的中心与所述磁棒组件(2)端部之间的间距为L2，并且130mm≤L2≤200mm。

6.根据权利要求1～4任一项所述的磁控溅射阴极装置，其特征在于，所述磁控溅射阴极装置还包括：

偏压电源(4)，所述偏压电源(4)被配置为所述汇聚磁铁组件(3)提供恒定的负电位。

7.根据权利要求6所述的磁控溅射阴极装置，其特征在于，所述偏压电源(4)的工作电压为-50V～-300V。

8.根据权利要求6所述的磁控溅射阴极装置，其特征在于，所述偏压电源(4)为所述汇聚磁铁组件(3)提供的负电位与所述靶材筒组件(1)上的负电位相等。

9.根据权利要求1～4任一项所述的磁控溅射阴极装置，其特征在于，所述汇聚磁铁组件(3)包括：

密封护罩(31)，设置在所述靶材筒组件(1)的侧面；

第一磁轭(32)，固定在所述密封护罩(31)的内部；

罐装管(33)，固定在所述第一磁轭(32)上；以及

汇聚磁铁(34)，灌装于所述罐装管(33)内，并且所述汇聚磁铁(34)产生的磁力线能够朝靠近所述待镀膜基片(200)的方向挤压所述磁棒组件(2)产生的磁力线。

10.根据权利要求9所述的磁控溅射阴极装置，其特征在于，所述第一磁轭(32)上阵列固定有多列所述罐装管(33)，每列所述罐装管(33)内均灌装有所述汇聚磁铁(34)。

11.一种磁控溅射设备，其特征在于，包括真空腔室(300)、待镀膜基片(200)以及权利要求1～10任一项所述的磁控溅射阴极装置，所述待镀膜基片(200)和所述的磁控溅射阴极装置均设置在所述真空腔室(300)内。

12.根据权利要求11所述的磁控溅射设备，其特征在于，所述磁控溅射设备还包括：

绝缘垫块(400)，固定在所述真空腔室(300)的侧壁上，所述绝缘垫块(400)上固定有所述汇聚磁铁组件(3)；所述磁控溅射阴极装置还包括偏压电源(4)，所述偏压电源(4)被配置为所述汇聚磁铁组件(3)提供恒定的负电位。