磁控溅射设备说明书.doc

磁控溅射沉积系统 用户手册声明：感谢您购买中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司（以下简称沈阳科仪公司）的设备 ，请您在使用该设备之前认真阅读本说明书，当您拿到该说明书时，请认真阅读以下声明如不接受本声明，请立即与本公司联系，否则视为全部接受本声明1. 本说明书所有内容，未经沈阳科仪公司书面同意，任何人均不得以任何方式（复制、扫描、备份、转借、转发、转载、上传、摘编、修改、出版、展示、翻译成其它语言、传播以及任何其它方式）向第三方提供本说明书的部分或全部内容如有违反，沈阳科仪公司将保留一切权利2. 本说明书仅供使用者参考，可作为使用者所在公司学习、培训的内部资料3. 本说明书所详述的内容，不排除有误或遗漏的可能性如对本说明书内容有疑问，请与沈阳科仪公司联系4. 关于知识产权，请严格遵守知识产权保护的相关法律法规5. 本说明书解释权归中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司所有保护知识产权、促进创新发展；运用知识产权、发展知识经济；打击盗版侵权 、繁荣文化事业；保护知识产权、激励自主创新；加强知识产权保护、规范市场经济秩序；保护知识产权从你我做起！人人应该做到这样！磁控溅射沉积系统前言：首先感谢购买我们的设备，本着对您负责的精神，并为了确保给您提供最优质的售后服务，特别为您准备了本手册，请您耐心读取相关信息。

您的义务请您在使用过程中，将发生故障的操作步骤填写在用户反馈问题清单中，我们将参考此表内容尽我们最大的能力在最短的时间内完成维修如何使用本手册如果您是初次使用该设备，那么您需要通读用户手册如果您是一位有经验的用户，则可以通过目录查找相关信息本手册涉及的字体及符号说明：字体的大小直接反应父、子关系，符号说明见下表：符号指示性说明代表意义Ø描述性说明没有先后顺序之分，是比q和■高一级目录q详细描述性说明没有先后顺序之分■详细描述性说明有先后顺序之分6提示性说明有利于深刻认识系统，并且可以避免不必要的故障发生警告性说明必须严格遵守的内容，否则会发生严重事故 19目录绪言 1一、系统简介 11、概述 12、工作原理以及技术指标 2工作原理： 2技术指标： 23、系统主要组成 3溅射真空室组件： 3上盖组件： 4真空获得和工作气路组件： 5安装机台架组件： 74、设备安装 7安装尺寸： 7配套设施： 7二、系统主要机械机构简介 81、磁控溅射靶组件 82、单基片加热台组件 93、基片加热公自转台组件 104、基片挡板组件 11三、操作规程： 111、开机前准备工作 112、开机（大气状态下泵抽真空） 12启动总电源： 12大气状态下溅射室泵抽真空： 123、溅射室处于真空状态时抽真空： 134、工作流程： 13Ø 装入样品： 13Ø 磁控溅射镀膜： 145、靶材的取出和更换: 156、停机： 16四、电源及控制 16分类： 17供电要求： 17使用说明 18电控单元使用说明： 19五、注意事项 201、安全用电操作注意事项: 202、操作注意事项： 21六、常见故障及排除 22七、紧急状况应对方法 231、突然断电 232、突然断水 243、出现严重漏气 24八、用户反馈问题清单 25九、维护与维修 26 绪言磁控溅射沉积系统是高真空多功能磁控溅射镀膜设备。

它可用于在高真空背景下，充入高纯氩气，采用磁控溅射方式制备各种金属膜、介质膜、半导体膜，而且又可以较好地溅射铁磁材料（Fe、Co、Ni），制备磁性薄膜在镀膜工艺条件下，采用微机控制样品转盘和靶挡板，既可以制备单层膜，又可以制备各种多层膜，为新材料和薄膜科学研究领域提供了十分理想的研制手段一、系统简介1、概述本系统主要由溅射真空室、磁控溅射靶、单基片加热样品台、基片加热公自转台组件、基片挡板组件、工作气路、抽气系统、安装机台、真空测量及电控系统等部分组成附设备总图如下2、工作原理以及技术指标Ø工作原理：q 磁控溅射镀膜的基本原理是以磁场改变电子运动方向，束缚和延长电子的运动路径，提高电子的电离概率和有效地利用了电子的能量因此，在形成高密度等离子的异常辉光放电中，正离子对靶材轰击所引起的靶材溅射更加有效Ø技术指标： 极限真空度（Pa）（经烘烤除气后）系统真空检漏漏率（Pa.L/S）系统经大气抽气，40分钟可以达到（Pa）停泵关机12小时后真空度（Pa）溅射室4.0×10-55×10-76.6×10-4≤1Pa3、系统主要组成Ø溅射真空室组件：圆筒型真空室尺寸Φ450X350mm，电动上掀盖结构，可内烘烤100～150℃，选用不锈钢材料制造，氩弧焊接，表面进行化学抛光处理，接口采用金属垫圈密封或氟橡胶圈密封。

真空室组件上焊有各种规格的法兰接口如下：序号接口大小接口密封方式数量联接部件名称1.1CF100无氧铜圈1观察窗口1.2CF63无氧铜圈1观察窗口1.3CF16无氧铜圈3进气管路和放气阀1.4CF150无氧铜圈1（600升/秒）分子泵1.5CF100无氧铜圈33个磁控溅射靶接口1.6CF35无氧铜圈61个高真空电离规管1个旁抽角阀1个四芯陶封引线法兰接口3个备用口1.7RF25氟橡胶圈1基片挡板组件接口1.8CF16无氧铜圈11个备用接口1.9CF16无氧铜圈1电阻规接口Ø上盖组件：上盖组件上有一个CF35的法兰接口和一个CF16的法兰接口，侧面还焊有帮助上盖升降时定位的挡片上盖组件上可以安装电动提升机构组件，中间安装单基片加热样品台Ø真空获得和工作气路组件：q溅射真空室 选用分子泵T+机械泵R通过一个超高真空闸板阀G主抽，并通过一个旁抽角阀V1进行旁路抽气；通过两路MFC质量流量控制器充工作气体，每路配有角阀V5、V6，配有混气室，还可以不走混气室从角阀V2单独进气MFC流量范围：一路200SCCM、一路100SCCM通过V4阀充入干燥氮气放气代号名称联接方式安装位置用途厂家V1CF35角阀双刀口溅射真空室侧壁、旁路抽气沈科仪V2、V3Dg16角阀一刀一卡溅射真空室侧壁充入工作气体沈科仪V4Dg16角阀一刀一卡溅射真空室侧壁放气/充干燥氮气沈科仪V5、V6Dg16角阀双卡套机架前面的气路面板上充气七星华创GCC-150-B超高真空闸板阀双刀溅射真空室侧面伸出的弯管上主抽阀沈科仪T分子泵（抽速600L/S）CF150刀口主抽泵北京科仪R机械泵（9升/秒）KF40前级泵北京DFKF40电磁隔断阀KF40分子泵和机械泵之间防止机械泵返油，并能在分子泵前级真空度不够的情况下进行隔断，来保护分子泵川北R-DF高真空电磁压差式带充气阀KF40机械泵R1和机械泵联锁，停机械泵时，此阀断开，向机械泵充气，避免返油上海西马特MFC1、MFC2质量流量控制器卡套控制气体流量北京混气室（两进一出）卡套混气沈科仪液压波纹管两段快卸卡箍连接管路沈科仪KF40三通一个快卸卡箍川北KF40快卸卡箍若干川北φ6X1气路管若干外购气路卡套若干外购Ø安装机台架组件：采用优质方钢型材（50mmX50mmX4mm）焊接成，前面和两侧面安装快卸围板，表面喷塑处理；机台表面用不锈钢蒙皮装饰；底面安装四只脚轮，可固定，可移动；安装机架尺寸：L1115×W860×H1000mm,。

4、设备安装Ø安装尺寸：将设备安装机架移到指定位置，拧动脚轮升降，调节机架成水平位置安装机架平面尺寸：L1115×W1000mm2 （包括伸出的闸板阀手轮），电控柜平面尺寸：610×650 mm2×2台Ø配套设施：q整机配电要求：接三相电源380V±6%，50Hz，三火线一零线，功率＞15KW，配置多路接线插座q联接地线要求：本设备需要配备良好的接地，对地电阻＜2欧姆q接冷却水系统，具有民用自来水或循环冷却水，水温＜25℃，水压＜2.5×105 Pa，流量达到12L/min，及回水通道各水路均安装水流控制器，发生断水时将自动切断设备总电源q安装场地面积＞25㎡，高度要求高于2.4mq要求安装场地的标准温度为20～24℃，标准相对湿度为50％～60％q要求有普通氮气，工作气体，压强要在2～3个大气压之间q要求有外排废气管道注意：接通电源后，首先确认机械泵旋转方向，如果发现反转，则应调相二、系统主要机械机构简介1、磁控溅射靶组件磁控溅射靶组件主要组件包括靶头、可折弯靶支杆、CF100无氧铜圈密封的靶法兰、齿轮减速异步电动机带动的靶挡板系统和螺旋升降机构等组成溅射真空室采用多靶溅射结构，靶在下，基片在上，向上溅射成膜，溅射真空室下底盘上有三个靶位；靶材尺寸φ60mm（其中一个可以溅射磁性材料）；永磁靶RF、DC兼容；靶内有水冷（每个靶单独水路冷却）；三个靶可共同折向上面的样品中心，靶与样品距离90～110mm可调；每个靶配有单独的屏蔽罩，以避免靶间交叉污染（非共溅时安装使用）；每个靶配有单独的电动挡板，计算机控制挡板开合。

提示:以后磁控靶需要寄给我们进行维修时，靶头和支杆可以直接从真空室内拆下，不用拆卸靶法兰部分拆卸前请事先联系设计人员，我们会提供一个盲堵，保证您其余的工作不受影响2、单基片加热台组件单基片加热台组件安装在真空室上盖组件上，可以放置直径Φ50mm的基片基片加热最高温度600℃±1℃，由热电偶闭环反馈控制在步进电机带动下，实现连续回转，转速5～10转/分，配有手动控制挡板基片可加负偏压-200V3、基片加热公自转台组件基片加热公自转台组件安装在真空室上盖组件上，转盘上可以同时放置6个基片，可放置Φ50mm的基片六个工位中，其中两个工位安装加热炉（切换加热），基片加热最高温度600℃±1℃，由热电偶闭环反馈控制在伺服电机+减速器+同步带带轮传动机构带动下，实现0～360°公转（当拆掉加热炉后可连续回转），并通过光栅编码器机构实现基片准确定位，计算机控制公转到位及镀膜过程基片可加负偏压-200V4、基片挡板组件基片挡板组件的挡板上开一个孔，对准一个基片，该基片挡板与基片加热公自转台组件都用计算机控制转动，仅对一片基片在不同靶位下溅射镀膜该片工艺完成后，可计算机控制转至第二片基片继续镀膜当需要共溅时，需要拆下该基片挡板组件的上半部分即可，不用全部拆下。

三、操作规程：1、开机前准备工作n 开动水阀，接通冷却水，检查水压是否足够大，水压控制器是否起作用，保护各水路畅通n 检查总供电电源配线是否完好，地线是否接好，所有仪表电源开关全。