溅射镀膜已经在工业生产中大规模的运用,等离子体的分布在磁控溅射镀膜过程中起着至关重要的作用,其中正离子的能量,离子的浓度等特性对成膜质量、靶表面刻蚀区的均匀程度以及靶材的利用率均有影响,好多学者都在研究等离子体增强技术,以此来改善镀膜工艺,本论文所研究的磁控溅射镀膜机中的辅助阳极就是一种新型等离子体增强技术。因此本文课题具有较重要的学术和研究价值。本文以Cemecon公司的磁控溅射镀膜机为研究原型,设计了真空室内靶,基片架,阳极的安装结构,在四个矩形磁控溅射靶形成的非平衡磁场中,辅助阳极安装在两靶之间的位置,其电压高于基片的电压。论文采用OOPIC (Object Oriented Particle in cell)电磁粒子模拟程序来模拟整个真空室的电子和正离子的运动情况,通过有无辅助阳极作用的模拟结果对比,得出结论：辅助阳极确实有扩大等离子体区域,增加正离子的动能,增加等离子体浓度的作用,但是其电压必须控制在一个合适的范围内,电压太小,则不能起到扩大等离子体区域的作用；反之,电压过大,离子会呈爆炸式增长,大量轰击基片,这对镀膜工艺反而不利。通过模拟FJL560CII型超高真空磁控溅射与离子束联合溅射系统真空室中氩离子的平均能量和氩离子密度分布,所得数据和实验结果基本匹配,验证了所建数学模型是正确的。通过改变辅助阳极的位置和电压求得对于本次设计结构最优化的辅助阳极位置和电压,以最大程度上扩大等离子体区域为优化目标,在本文镀膜室内结构设计中,当辅助阳极距离基片20cm为最佳位置,并且此时最优电压为100V,并分析了辅助阳极的工作原理。