磁控溅射技术又被称为低温溅射技术,这是常用的薄膜制备方法之一,同热蒸发技术相比,磁控溅射技术镀制的膜层致密性、均匀性好,膜层与基体材料结合力强以及镀制薄膜的膜层成份容易控制等。磁控溅射技术目前广泛应用在光学薄膜、微电子、半导体材料、表面微结构加工、表面改性等方面。靶材利用率、靶材溅射效率低一直是磁控溅射技术中的不足之处,提高靶材利用率和溅射效率长期受人们的关注。本文基于磁镜原理设计出了一种新型的磁控溅射源——磁约束磁控溅射源。磁镜是在空间形成了一个两端强中间弱的磁场,它将运动着的电子和离子约束在中间磁场较弱的区域。本装置将磁铁沿水平方向分置在靶材两侧,在靶材上方形成磁约束磁场,等离子体被约束在靶面的上方区域,在电场的作用下,实现离子对靶面的大范围溅射。通过对已有磁约束磁控溅射装置的实验,等离子体的区域有所扩展,靶材利用率和溅射率得到了一定的提高,但是实验过程中发现有拉弧现象。为了解决拉弧问题,并进一步提高靶材利用率和溅射率,本文在原有磁约束磁控溅射装置的基础上,设计出了一种新型结构的磁控溅射装置,主要对磁路、阳极的位置和工作气体的通入方式等进行了改进。在磁场设计方面,运用了Ansys有限元分析软件设计并分析了磁场强度分布,并与实际测量的磁场强度进行了对比,两者吻合度较好；在电场设计方面,对原有阳极的位置进行了重新设计,最终实验表明拉弧现象得到了有效地改善。