磁控濺射設(shè)備說明書

1、磁控濺射沉積系統(tǒng) 用用戶戶手手冊(cè)冊(cè)聲明：聲明：感謝您購買中國科學(xué)院沈陽科學(xué)儀器股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱沈陽科儀公司）的設(shè)備 ，請(qǐng)您在使用該設(shè)備之前認(rèn)真閱讀本說明書，當(dāng)您拿到該說明書時(shí)，請(qǐng)認(rèn)真閱讀以下聲明。如不接受本聲明，請(qǐng)立即與本公司聯(lián)系，否則視為全部接受本聲明。1. 本說明書所有內(nèi)容，未經(jīng)沈陽科儀公司書面同意，任何人均不得以任何方式（復(fù)制、掃描、備份、轉(zhuǎn)借、轉(zhuǎn)發(fā)、轉(zhuǎn)載、上傳、摘編、修改、出版、展示、翻譯成其它語言、傳播以及任何其它方式）向第三方提供本說明書的部分或全部?jī)?nèi)容。如有違反，沈陽科儀公司將保留一切權(quán)利。2. 本說明書僅供使用者參考，可作為使用者所在公司學(xué)習(xí)、培訓(xùn)的內(nèi)部資料。3. 本說明

2、書所詳述的內(nèi)容，不排除有誤或遺漏的可能性。如對(duì)本說明書內(nèi)容有疑問，請(qǐng)與沈陽科儀公司聯(lián)系。4. 關(guān)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)嚴(yán)格遵守知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的相關(guān)法律法規(guī)。5. 本說明書解釋權(quán)歸中國科學(xué)院沈陽科學(xué)儀器股份有限公司所有。保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)、促進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展；運(yùn)用知識(shí)產(chǎn)權(quán)、發(fā)展知識(shí)經(jīng)濟(jì)；打擊盜版侵權(quán) 、繁榮文化事業(yè)；保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)、激勵(lì)自主創(chuàng)新；加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、規(guī)范市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)秩序；保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)從你我做起！人人應(yīng)該做到這樣！前言：前言：首先首先感謝購買我們的設(shè)備，本著對(duì)您負(fù)責(zé)的精神，并為了確保給您提供最優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)，特別為您準(zhǔn)備了本手冊(cè)，請(qǐng)您耐心讀取相關(guān)信息。您的義務(wù)您的義務(wù)請(qǐng)您在使用過程中，將發(fā)生故障的操作步驟填寫在

3、用戶反饋問題清單用戶反饋問題清單中，我們將參考此表內(nèi)容盡我們最大的能力在最短的時(shí)間內(nèi)完成維修。如何使用本手冊(cè)如何使用本手冊(cè)如果您是初次使用該設(shè)備，那么您需要通讀用戶手冊(cè)。如果您是一位有經(jīng)驗(yàn)的用戶，則可以通過目錄查找相關(guān)信息。本手冊(cè)涉及的字體及符號(hào)說明：本手冊(cè)涉及的字體及符號(hào)說明：字體的大小直接反應(yīng)父、子關(guān)系，符號(hào)說明見下表：符號(hào)符號(hào)指示性說明指示性說明代表意義代表意義 描述性說明沒有先后順序之分，是比和高一級(jí)目錄詳細(xì)描述性說明沒有先后順序之分詳細(xì)描述性說明有先后順序之分 提示性說明有利于深刻認(rèn)識(shí)系統(tǒng)，并且可以避免不必要的故障發(fā)生警告性說明必須嚴(yán)格遵守的內(nèi)容，否則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故目錄目錄緒言緒言.

4、1一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介.11、概述.12、工作原理以及技術(shù)指標(biāo).2工作原理：.2技術(shù)指標(biāo)：.23、系統(tǒng)主要組成 .3濺射真空室組件：.3上蓋組件：.4真空獲得和工作氣路組件：.5安裝機(jī)臺(tái)架組件：.74、設(shè)備安裝.7安裝尺寸：.7配套設(shè)施：.7二、系統(tǒng)主要機(jī)械機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介二、系統(tǒng)主要機(jī)械機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介.81、磁控濺射靶組件.82、單基片加熱臺(tái)組件.93、基片加熱公自轉(zhuǎn)臺(tái)組件.104、基片擋板組件 .11三、操作規(guī)程：三、操作規(guī)程：.11磁控濺射沉積系統(tǒng) 21、開機(jī)前準(zhǔn)備工作.112、開機(jī)（大氣狀態(tài)下泵抽真空）.12啟動(dòng)總電源：.12大氣狀態(tài)下濺射室泵抽真空：.123、濺射室處于真空狀態(tài)時(shí)抽真空：.13

5、4、工作流程：.13 裝入樣品：.13 磁控濺射鍍膜：.145、靶材的取出和更換: .156、停機(jī)：.16四、電源及控制四、電源及控制.16分類：.17供電要求：.17使用說明.18電控單元使用說明：.19五、注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng).201、安全用電操作注意事項(xiàng):.202、操作注意事項(xiàng)：.21六、常見故障及排除六、常見故障及排除.22七、緊急狀況應(yīng)對(duì)方法七、緊急狀況應(yīng)對(duì)方法.23磁控濺射沉積系統(tǒng) 31、突然斷電.232、突然斷水.243、出現(xiàn)嚴(yán)重漏氣 .24八、用戶反饋問題清單八、用戶反饋問題清單.25九、維護(hù)與維修九、維護(hù)與維修.26 緒言緒言磁控濺射沉積系統(tǒng)磁控濺射沉積系統(tǒng)是高真空多功能磁控

6、濺射鍍膜設(shè)備。它可用于在高真空背景下，充入高純氬氣，采用磁控濺射方式制備各種金屬膜、介質(zhì)膜、半導(dǎo)體膜，而且又可以較好地濺射鐵磁材料（Fe、Co、Ni） ，制備磁性薄膜。在鍍膜工藝條件下，采用微機(jī)控制樣品轉(zhuǎn)盤和靶擋板，既可以制備單層膜，又可以制備各種多層膜，為新材料和薄膜科學(xué)研究領(lǐng)域提供了十分理想的研制手段。一、一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介系統(tǒng)簡(jiǎn)介1、概述、概述本系統(tǒng)主要由濺射真空室、磁控濺射靶、單基片加熱樣品臺(tái)、基片加熱公自轉(zhuǎn)臺(tái)組件、基片擋板組件、工作氣路、抽氣系統(tǒng)、安裝機(jī)臺(tái)、真空測(cè)量及電控系統(tǒng)等部分組成。附設(shè)備總圖如下。磁控濺射沉積系統(tǒng) 22、工作原理以及技術(shù)指標(biāo)、工作原理以及技術(shù)指標(biāo) 工作原理：工作原理：

7、 磁控濺射鍍膜的基本原理磁控濺射鍍膜的基本原理是以磁場(chǎng)改變電子運(yùn)動(dòng)方向，束縛和延長(zhǎng)電子的運(yùn)動(dòng)路徑，提高電子的電離概率和有效地利用了電子的能量。因此，在形成高密度等離子的異常輝光放電中，正離子對(duì)靶材轟擊所引起的靶材濺射更加有效。 技術(shù)指標(biāo)：技術(shù)指標(biāo)：極限真空度（Pa）（經(jīng)烘烤除氣后）系統(tǒng)真空檢漏漏率（Pa.L/S）系統(tǒng)經(jīng)大氣抽氣，40 分鐘可以達(dá)到（Pa）停泵關(guān)機(jī) 12 小時(shí)后真空度（Pa）磁控濺射沉積系統(tǒng) 3濺射室濺射室4.010-5510-76.610-41Pa3、系統(tǒng)主要組成、系統(tǒng)主要組成 濺射真空室組件：濺射真空室組件：圓筒型真空室尺寸 450X350mm，電動(dòng)上掀蓋結(jié)構(gòu)，可內(nèi)烘烤 10

8、0150，選用不銹鋼材料制造，氬弧焊接，表面進(jìn)行化學(xué)拋光處理，接口采用金屬墊圈密封或氟橡膠圈密封。真空室組件上焊有各種規(guī)格的法蘭接口如下：序號(hào)接口大小接口密封方式數(shù)量聯(lián)接部件名稱1.1CF100無氧銅圈1觀察窗口1.2CF63無氧銅圈1觀察窗口1.3CF16無氧銅圈3進(jìn)氣管路和放氣閥1.4CF150無氧銅圈1（600 升/秒）分子泵1.5CF100無氧銅圈33 個(gè)磁控濺射靶接口1.6CF35無氧銅圈61 個(gè)高真空電離規(guī)管磁控濺射沉積系統(tǒng) 41 個(gè)旁抽角閥1 個(gè)四芯陶封引線法蘭接口3 個(gè)備用口1.7RF25氟橡膠圈1基片擋板組件接口1.8CF16無氧銅圈11 個(gè)備用接口1.9CF16無氧銅圈1電

9、阻規(guī)接口 上蓋組件：上蓋組件：上蓋組件上有一個(gè) CF35 的法蘭接口和一個(gè) CF16 的法蘭接口，側(cè)面還焊有幫助上蓋升降時(shí)定位的擋片。上蓋組件上可以安裝電動(dòng)提升機(jī)構(gòu)組件，中間安裝單基片加熱樣品臺(tái)。磁控濺射沉積系統(tǒng) 5 真空獲得和工作氣路組件：真空獲得和工作氣路組件：濺射真空室濺射真空室 選用分子泵 T T+機(jī)械泵 R R 通過一個(gè)超高真空閘板閥 G G 主抽，并通過一個(gè)旁抽角閥 V1V1 進(jìn)行旁路抽氣；通過兩路 MFCMFC 質(zhì)量流量控制器充工作氣體，每路配有角閥 V5V5、V6V6，配有混氣室，還可以不走混氣室從角閥 V2V2 單獨(dú)進(jìn)氣。MFC 流量范圍：一路 200SCCM、一路 100S

10、CCM。通過 V4V4 閥充入干燥氮?dú)夥艢?。代?hào)代號(hào)名稱名稱聯(lián)接方式聯(lián)接方式安裝位置安裝位置用途用途廠家廠家V1V1CF35 角閥雙刀口濺射真空室側(cè)壁、旁路抽氣沈科儀V2V2、V3V3Dg16 角閥一刀一卡濺射真空室側(cè)壁充入工作氣體沈科儀V4V4Dg16 角閥一刀一卡濺射真空室側(cè)壁放氣/充干燥氮?dú)馍蚩苾xV5V5、V6V6Dg16 角閥雙卡套機(jī)架前面的氣路面板上充氣七星華創(chuàng)G GCC-150-B 超高真空閘板閥雙刀濺射真空室側(cè)面伸出的彎管上主抽閥沈科儀磁控濺射沉積系統(tǒng) 6T T分子泵（抽速600L/S）CF150 刀口主抽泵北京科儀R R機(jī)械泵（9 升/秒）KF40前級(jí)泵北京DFDFKF40 電

11、磁隔斷閥KF40分子泵和機(jī)械泵之間防止機(jī)械泵返油，并能在分子泵前級(jí)真空度不夠的情況下進(jìn)行隔斷，來保護(hù)分子泵川北R-DFR-DF高真空電磁壓差式帶充氣閥KF40機(jī)械泵 R1和機(jī)械泵聯(lián)鎖，停機(jī)械泵時(shí)，此閥斷開，向機(jī)械泵充氣，避免返油上海西馬特MFC1MFC1、MFC2MFC2質(zhì)量流量控制器卡套控制氣體流量北京混氣室（兩進(jìn)一出）卡套混氣沈科儀液壓波紋管兩段快卸卡箍連接管路沈科儀KF40 三通一個(gè)快卸卡箍川北KF40 快卸卡箍若干川北6X1 氣路管若干外購氣路卡套若干外購磁控濺射沉積系統(tǒng) 7 安裝機(jī)臺(tái)架組件：安裝機(jī)臺(tái)架組件：采用優(yōu)質(zhì)方鋼型材（50mmX50mmX4mm）焊接成，前面和兩側(cè)面安裝快卸圍板

12、，表面噴塑處理；機(jī)臺(tái)表面用不銹鋼蒙皮裝飾；底面安裝四只腳輪，可固定，可移動(dòng)；安裝機(jī)架尺寸：L1115W860H1000mm,。4、設(shè)備安裝、設(shè)備安裝 安裝尺寸：安裝尺寸：將設(shè)備安裝機(jī)架移到指定位置，擰動(dòng)腳輪升降，調(diào)節(jié)機(jī)架成水平位置。安裝機(jī)架平面尺寸：L1115W1000mm2 （包括伸出的閘板閥手輪） ，電控柜平面尺寸：610650 mm22 臺(tái)。 配套設(shè)施：配套設(shè)施：整機(jī)配電要求：接三相電源 380V6%，50Hz，三火線一零線，功率15KW，配置多路接線插座。聯(lián)接地線要求：本設(shè)備需要配備良好的接地，對(duì)地電阻2 歐姆。磁控濺射沉積系統(tǒng) 8接冷卻水系統(tǒng)，具有民用自來水或循環(huán)冷卻水，水溫25，水

13、壓2.5105 Pa，流量達(dá)到 12L/min，及回水通道。各水路均安裝水流控制器，發(fā)生斷水時(shí)將自動(dòng)切斷設(shè)備總電源。安裝場(chǎng)地面積25，高度要求高于 2.4m。要求安裝場(chǎng)地的標(biāo)準(zhǔn)溫度為 2024，標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)濕度為 5060。要求有普通氮?dú)猓ぷ鳉怏w，壓強(qiáng)要在 23 個(gè)大氣壓之間。要求有外排廢氣管道。！注意：接通電源后，首先確認(rèn)機(jī)械泵旋轉(zhuǎn)方向，如果發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，則應(yīng)調(diào)！注意：接通電源后，首先確認(rèn)機(jī)械泵旋轉(zhuǎn)方向，如果發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，則應(yīng)調(diào)相。相。二、系統(tǒng)主要機(jī)械機(jī)構(gòu)二、系統(tǒng)主要機(jī)械機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介1、磁控濺射靶組件、磁控濺射靶組件磁控濺射靶組件磁控濺射靶組件主要組件包括靶頭、可折彎靶支桿、CF100 無氧銅圈密封的

14、靶法蘭、齒輪減速異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的靶擋板系統(tǒng)和螺旋升降機(jī)構(gòu)等組成。濺射真空室采用多靶濺射結(jié)構(gòu)，靶在下，基片在上，向上濺射成膜，濺射真空室下底盤上有三個(gè)靶位；靶材尺寸 60mm（其中一個(gè)可以濺射磁性材料） ；永磁靶 RF、DC 兼容；靶內(nèi)有水冷（每個(gè)靶單獨(dú)水路冷卻） ；三個(gè)靶可共同折向磁控濺射沉積系統(tǒng) 9上面的樣品中心，靶與樣品距離 90110mm 可調(diào)；每個(gè)靶配有單獨(dú)的屏蔽罩，以避免靶間交叉污染（非共濺時(shí)安裝使用） ；每個(gè)靶配有單獨(dú)的電動(dòng)擋板，計(jì)算機(jī)控制擋板開合。!提示提示: :以后磁控靶需要寄給我們進(jìn)行維修時(shí)，靶頭和支桿可以直接從真空室內(nèi)拆下，不用拆卸靶法蘭部分。拆卸前請(qǐng)事先聯(lián)系設(shè)計(jì)人員，我們

15、會(huì)提供一個(gè)盲堵，保證您其余的工作不受影響。2、單基片加熱臺(tái)組件、單基片加熱臺(tái)組件單基片加熱臺(tái)組件單基片加熱臺(tái)組件安裝在真空室上蓋組件上，可以放置直徑 50mm 的基片?；訜嶙罡邷囟?6001，由熱電偶閉環(huán)反饋控制。在步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 510 轉(zhuǎn)/分，配有手動(dòng)控制擋板。基片可加負(fù)偏壓-200V。磁控濺射沉積系統(tǒng) 103、基片加熱公自轉(zhuǎn)臺(tái)組件、基片加熱公自轉(zhuǎn)臺(tái)組件基片加熱公自轉(zhuǎn)臺(tái)組件基片加熱公自轉(zhuǎn)臺(tái)組件安裝在真空室上蓋組件上，轉(zhuǎn)盤上可以同時(shí)放置 6個(gè)基片，可放置 50mm 的基片。六個(gè)工位中，其中兩個(gè)工位安裝加熱爐（切換加熱） ，基片加熱最高溫度 6001，由熱電偶閉環(huán)反饋控

16、制。在伺服電機(jī)+減速器+同步帶帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下，實(shí)現(xiàn) 0360公轉(zhuǎn)（當(dāng)拆掉加熱爐后可連續(xù)回轉(zhuǎn)） ，并通過光柵編碼器機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)基片準(zhǔn)確定位，計(jì)算機(jī)控制公轉(zhuǎn)到位及鍍膜過程?；杉迂?fù)偏壓-200V。磁控濺射沉積系統(tǒng) 114、基片擋板組件、基片擋板組件基片擋板組件基片擋板組件的擋板上開一個(gè)孔，對(duì)準(zhǔn)一個(gè)基片，該基片擋板與基片加熱公自轉(zhuǎn)臺(tái)組件都用計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)，僅對(duì)一片基片在不同靶位下濺射鍍膜。該片工藝完成后，可計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)至第二片基片繼續(xù)鍍膜。當(dāng)需要共濺時(shí)，需要拆下該基片擋板組件的上半部分即可，不用全部拆下。三、操作規(guī)程：三、操作規(guī)程：1、開機(jī)前準(zhǔn)備工作、開機(jī)前準(zhǔn)備工作開動(dòng)水閥，接通冷卻水，檢查水壓是

17、否足夠大，水壓控制器是否起作用，保護(hù)各水路暢通。檢查總供電電源配線是否完好，地線是否接好，所有儀表電源開關(guān)全部處于關(guān)閉狀態(tài)。檢查分子泵、機(jī)械泵油是否標(biāo)注到刻線處，如沒有達(dá)到刻線標(biāo)記應(yīng)及時(shí)加油。檢查系統(tǒng)所有閥門是否全部處于關(guān)閉狀態(tài)，確定濺射室完全處在抽真空前磁控濺射沉積系統(tǒng) 12為封閉狀態(tài)。2、開機(jī)、開機(jī)（大氣狀態(tài)下泵抽真空）（大氣狀態(tài)下泵抽真空） 啟動(dòng)總電源：?jiǎn)?dòng)總電源：確認(rèn)所有電源開關(guān)都在關(guān)閉狀態(tài)后，按下總電源開關(guān)，此時(shí)電源三相指示燈全亮，供電正常。!提示提示: :如果電源三相指示燈沒有全亮，應(yīng)檢查供電電源是否缺相。在確認(rèn)電源正常之后方可進(jìn)行下一步工作。 大氣狀態(tài)下濺射室泵抽真空：大氣狀態(tài)下

18、濺射室泵抽真空： 打開旁抽閥打開旁抽閥 V1V1 啟動(dòng)機(jī)械泵啟動(dòng)機(jī)械泵 R R按下機(jī)械泵 R R 開關(guān)，機(jī)械泵指示燈亮，此時(shí)機(jī)械泵工作，再打開分子泵 T T口處的電磁閥 DFDF 開關(guān)，指示燈亮，打開復(fù)合計(jì)，測(cè)量真空。 （復(fù)合真空計(jì) ZDF-5227 使用詳見說明書） 啟動(dòng)分子泵啟動(dòng)分子泵 T T（FF-160/620CFF-160/620C）先打開分子泵 T T 電源開關(guān)，當(dāng)真空計(jì)顯示的真空度高于 20Pa 時(shí)，關(guān)閉旁抽閥 V1V1，并迅速打開閘板閥 G G,然后打開分子泵啟動(dòng)啟動(dòng)按鈕，其加速指示燈亮，電源控制面板上顯示頻率，分子泵開始正常工作，約 8 分鐘，加速指示燈滅，正常燈亮，頻率顯示

19、為 600 時(shí)，分子泵進(jìn)入正常工作狀態(tài)。再用分子泵連續(xù)抽氣，經(jīng)烘烤后，磁控濺射室的真空度可達(dá)到極限真空度 410-5Pa 指標(biāo)。!提示提示: :設(shè)備中的閘板閥設(shè)有開關(guān)指示功能，閘板閥門開關(guān)時(shí)手感輕松，在閥門關(guān)閉時(shí)可聽到一聲響動(dòng)，同時(shí)力量減小、有明顯的空程，這時(shí)閥門已經(jīng)關(guān)閉到位，不要繼續(xù)硬性旋動(dòng)手柄，以免閥門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)受到損壞。開啟時(shí)也有一聲響動(dòng)，行程指示到位后閥門也開啟到位。磁控濺射沉積系統(tǒng) 13!警告警告: :閥門開啟前，必須平衡閥門兩側(cè)的壓力（閥門兩側(cè)必須同時(shí)是真空或大氣）閥板兩側(cè)壓力差必須小于 3000Pa，如果壓力大于 3000Pa 硬性開啟閥門會(huì)造成密封圈及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的損壞，造成閥門無法

20、使用（此項(xiàng)要特別注意，閥門開啟時(shí)一定要注意觀察閥門兩側(cè)的壓差） 。!警告警告: :在閥門使用過程中如發(fā)現(xiàn)異樣的聲音或者開關(guān)閥門時(shí)力量異常，首先應(yīng)該觀察閥門前后真空系統(tǒng)的壓力是否平衡，如果有壓差必須停止強(qiáng)行開啟，待壓力平衡后再進(jìn)行開啟，以免損壞機(jī)構(gòu)。3 3、濺射室處于真空狀態(tài)時(shí)抽真空、濺射室處于真空狀態(tài)時(shí)抽真空： 首先,打開復(fù)合真空計(jì)觀察系統(tǒng)真空度.如果長(zhǎng)時(shí)間的(10 天以上)未開機(jī),真空度高于 3040Pa,這時(shí)應(yīng)該按上面所說的濺射室泵抽真空濺射室泵抽真空中的操作步驟進(jìn)行系統(tǒng)抽氣； 如果真空度在 35Pa 時(shí)，即可直接開啟閘板閥 G G，然后依次開啟機(jī)械泵 R R、電磁閥 DFDF、分子泵 T

21、 T，進(jìn)行系統(tǒng)抽真空，待真空度達(dá)到實(shí)驗(yàn)濺射室要求的本底真空即可。4 4、工作流程、工作流程： 裝入樣品：裝入樣品： 濺射室暴露大氣：關(guān)閉閘板閥 G G，確認(rèn)旁抽閥 V1V1 和角閥 V2V2、V3V3 處于關(guān)閉狀態(tài)，然后打開放氣閥 V4V4，向?yàn)R射室內(nèi)充入干燥氮?dú)狻?裝入樣品：濺射室內(nèi)氮?dú)鈮毫εc大氣壓力平衡后即可利用升降機(jī)提升濺射室上蓋，靶基距調(diào)到合理值，然后將清洗好的樣品放入襯底托內(nèi)，將其放入樣品轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)，然后再將濺射室上蓋落下，關(guān)閉放氣閥 V4V4，對(duì)濺射室泵抽真空濺射室泵抽真空（按前面所說的步驟進(jìn)行操作）至實(shí)驗(yàn)要求的本底真空度。磁控濺射沉積系統(tǒng) 14 磁控濺射鍍膜：磁控濺射鍍膜： 待本底真

22、空達(dá)到本次實(shí)驗(yàn)所預(yù)期要求后，稍關(guān)閉閘板閥 G G（不要關(guān)死） ，用真空計(jì)監(jiān)測(cè)真空度。 向?yàn)R射室充氣：向?yàn)R射室充氣：充氣前將氣瓶關(guān)死，打開 V5V5、V6V6，緩慢打開 V3V3。打開質(zhì)量流量計(jì)電源，預(yù)熱 3 分鐘，將質(zhì)量流量計(jì)打到清洗擋清洗擋，抽空氣路后關(guān)閉各閥，將質(zhì)量流量計(jì)打到關(guān)閉擋關(guān)閉擋；緩慢打開進(jìn)氣截止閥 V2V2 ，此時(shí)抽取管路中的氣體，達(dá)到預(yù)期真空后，關(guān)閉這些截止閥，進(jìn)行充氣工作。若所充氣體需經(jīng)混氣后進(jìn)入真空室，則打開 V3V3 及機(jī)架前面板上的進(jìn)氣閥 V5V5 或 V6V6（根據(jù)需要選擇） ；若需單路直接進(jìn)氣，則打開 V2V2。然后打開 MFC 質(zhì)量流量計(jì)電源，通過流量計(jì)充入工作氣

23、體。通過適當(dāng)調(diào)節(jié)閘板閥 G G 關(guān)閉的大小來調(diào)節(jié)濺射工作壓強(qiáng)。注：打開質(zhì)量流量計(jì)電源，在 MFC 質(zhì)量流量計(jì)電源的閥開關(guān)處于“關(guān)閉關(guān)閉”位，將設(shè)定流量調(diào)到零，再開氣瓶給氣，待零點(diǎn)穩(wěn)定后，轉(zhuǎn)“閥控閥控”位，并將流量調(diào)至所需值，則實(shí)際流量跟蹤設(shè)定值而改變。關(guān)閉質(zhì)量流量計(jì)時(shí)，將閥開關(guān)置于“關(guān)閉關(guān)閉”位，再將電源開關(guān)關(guān)閉即可。!提示提示: :充氣過程中需用真空計(jì)監(jiān)測(cè)真空度不低于 20Pa。 射頻濺射：射頻濺射：起輝壓強(qiáng)：在設(shè)定進(jìn)氣量恒定情況下，調(diào)節(jié)閘板閥 G G 使濺射室真空度維持在 0.410Pa，可保證磁控靶正常起輝。濺射工作壓強(qiáng)：根據(jù)工藝需要，適當(dāng)調(diào)節(jié) MFC 進(jìn)氣量，使濺射室真空度維持在 0.

24、5Pa 以下，此時(shí)磁控靶應(yīng)能穩(wěn)定工作而不熄弧。射頻電源可切換對(duì)應(yīng)靶，可現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)要求設(shè)置控制各個(gè)靶接射頻電源。射頻電源和匹配器的使用詳見射頻電源使用說明書射頻電源使用說明書 直流濺射：直流濺射：直流電源有兩臺(tái)可根據(jù)要求切換對(duì)應(yīng)靶。（詳見直流濺射電源使用說明書）（詳見直流濺射電源使用說明書） 計(jì)算機(jī)控制鍍膜：計(jì)算機(jī)控制鍍膜：磁控濺射沉積系統(tǒng) 15通過程序控制，使樣品按所設(shè)定模式進(jìn)行工作，鍍制單層膜或多層膜，鍍多層膜的靶位可任意組合，在每個(gè)靶下停留時(shí)間任意設(shè)置。程序運(yùn)行結(jié)束后將自動(dòng)保存結(jié)束前的狀態(tài)，并保存計(jì)算機(jī)文件中，下次運(yùn)行時(shí)，這些狀態(tài)將自動(dòng)讀入以恢復(fù)以前狀態(tài)，所以在程序未運(yùn)行期間，不建議使用手動(dòng)

25、操作轉(zhuǎn)盤，以免再次運(yùn)行時(shí)造成樣品位置錯(cuò)誤。 停止濺射鍍膜停止濺射鍍膜: : 首先關(guān)閉基片擋板，再關(guān)上各磁控靶擋板，通過計(jì)算機(jī)關(guān)閉步進(jìn)電機(jī)電源，再關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源。 關(guān)閉射頻、直流和勵(lì)磁電源，關(guān)閉 MFC 質(zhì)量流量計(jì)電源。 關(guān)閉濺射室進(jìn)氣截止閥 V2V2、V3V3、V5V5、V6V6，全開閘板閥 G G，使濺射室用分子泵 T T 直接抽氣，進(jìn)入高真空狀態(tài)。使用 ZDF-5227 監(jiān)測(cè)濺射室真空度，進(jìn)入 10-4Pa 或 0-5Pa。 取出樣品取出樣品: :鍍膜完成后，將閘板閥 G G 關(guān)閉，再將電離規(guī)關(guān)閉。然后打開接鋼瓶的放氣閥 V4V4，向?yàn)R射室充入干燥氮?dú)狻ｋ妱?dòng)提升真空室上蓋，戴上潔凈手套，從

26、樣品臺(tái)上取出鍍好的樣品。之后，馬上裝入新的樣品，重復(fù)上述各項(xiàng)工作。 5、靶材的取出和更換靶材的取出和更換: :濺射室可以在停分子泵暴露大氣的情況下取出或更換靶材，也可以在分子泵工作的時(shí)候操作。在分子泵工作的時(shí)候更換靶材步驟如下： 在分子泵 T T 單獨(dú)對(duì)濺射室抽氣工作時(shí)，先將閘板閥 G G 關(guān)閉，檢查 V2V2、V3V3 是否處于關(guān)閉狀態(tài)。然后關(guān)閉真空計(jì)，打開放氣閥 V4V4 使濺射室充入大氣（最好充入干燥氮?dú)猓?； 當(dāng)濺射室內(nèi)氮?dú)鈮毫εc大氣壓力平衡后，使用升降機(jī)將濺射室的上蓋提起，之后拆下基片樣品擋板，電動(dòng)打開需要更換靶材的靶擋板，擰下靶屏蔽蓋，并卸下靶壓蓋，即可對(duì)真空室內(nèi)的靶材進(jìn)行取出或更

27、換，然后再將靶壓蓋及靶屏蔽蓋裝上，結(jié)束后再用升降機(jī)將上蓋落下；磁控濺射沉積系統(tǒng) 16！提示：提示： 靶屏蔽蓋和靶材之間的距離建議控制在 23mm 之間。如發(fā)現(xiàn)上蓋壓偏，需要重新升起上蓋，找正后再落下。 參照前面濺射室泵抽真空濺射室泵抽真空的步驟，對(duì)系統(tǒng)抽真空，重復(fù)前面所做的工作流程。 6、停機(jī)：停機(jī)： 首先，關(guān)閉系統(tǒng)內(nèi)所有閥門，尤其注意關(guān)閉閘板閥 G G 和旁抽閥 V1V1,進(jìn)氣閥V2V2、V3V3，放氣閥 V4V4，使系統(tǒng)保持真空。 其次，關(guān)閉各路電源，先關(guān)各路儀表電源，然后關(guān)分子泵 T T 電源，當(dāng)頻率數(shù)顯為“200”以下后關(guān)閉電磁閥 DFDF，關(guān)閉機(jī)械泵 R R，最后關(guān)閉總電源及所有水路

28、。！提示：提示：實(shí)驗(yàn)完成后，如果真空室內(nèi)非常熱，這時(shí)，要通過分子泵對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行較長(zhǎng)的時(shí)間抽氣，等到系統(tǒng)內(nèi)部溫度降到 100左右時(shí)才能關(guān)閉系統(tǒng)。磁控濺射沉積系統(tǒng) 17四、電源及控制四、電源及控制標(biāo)牌標(biāo)牌盲板盲板真空計(jì)控制電源靶擋板控制電源分子泵電源供電電源偏壓電源直流電源直流電源射頻電源供電電源質(zhì)量流量計(jì)加熱電源 分類：分類： 真空測(cè)量部分真空測(cè)量部分：真空計(jì)：復(fù)合真空計(jì) 供電電源 真空獲得部分真空獲得部分：控制電源 分子泵電源 供電電源 材料制備部分包括：材料制備部分包括：流量顯示儀 加熱控溫電源 直流電源 磁控濺射沉積系統(tǒng) 18直流電源 偏壓電源射頻電源 樣品轉(zhuǎn)動(dòng)控制電源靶擋板控制電源供電電源

29、 供電電源 供電要求：供電要求：真空獲得部分與濺射鍍膜部分供電需 3 相 380V（50Hz）工業(yè)動(dòng)力電，總功率約 15KW。供電要求分為以下六部分：供電要求分為以下六部分： 供電電源（供電電源（1 1） ：電壓：3 相 380V（50Hz）容量： 7.5KVA 要求：由 3P20A 空氣開關(guān)供電，連接電纜采用四芯橡套：2.5mm231.5 mm21 （空氣開關(guān)采用工業(yè)用動(dòng)力型，以下均同樣要求，從略。 ） 供電電源（供電電源（2 2） ：電壓：3 相 380V（50Hz）容量： 7.5KVA 要求：由 3P20A 空氣開關(guān)供電，連接電纜采用四芯橡套：2.5mm231 5mm21 使用說明使用說

30、明 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 設(shè)備操作人員必須高度重視電氣安全問題，嚴(yán)格遵守用電安全規(guī)程，防止電氣事故造成人身傷害或設(shè)備損壞。 嚴(yán)禁帶電拆卸接線端子、焊片、接插件等電氣連接件！嚴(yán)禁帶電打開電源機(jī)箱，接觸任何電器元件！禁止無電氣技術(shù)資格磁控濺射沉積系統(tǒng) 19和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)者從事本說明書允許的故障排除工作。設(shè)備必須可靠接地。本系統(tǒng)中所有設(shè)備裝置的金屬外殼都應(yīng)可靠接地（包括主機(jī)真空設(shè)備及電源機(jī)柜） 。各部分電控裝置按要求實(shí)行單閘（空氣開關(guān)）供電，不允許一閘多用。經(jīng)常對(duì)設(shè)備進(jìn)行安全檢查，確保電控單元絕緣良好，有可靠的接地或接零保護(hù)，檢查有無漏電、絕緣老化情況；定期進(jìn)行電氣設(shè)備和保護(hù)裝置的檢查、檢修、試驗(yàn)及清掃

31、，防止造成設(shè)備電氣事故和誤動(dòng)作。 使用前的準(zhǔn)備和檢查按照本說明書的“供電要求” ，可靠連接各部分電控裝置，將各部分裝置及主機(jī)外殼可靠接“地” 。 檢查供電電源電壓、容量是否符合要求，有無缺相等故障。檢查電控裝置與主機(jī)設(shè)備的電氣連接，確保連接正確可靠。檢查有無漏電、絕緣老化情況。檢查各部分電控單元的開關(guān)狀態(tài)，應(yīng)能正常工作，并均設(shè)置為初始狀態(tài)；檢查各電源負(fù)載是否產(chǎn)生短路或斷路，所有電控單元應(yīng)能正常工作。 電控單元使用說明：電控單元使用說明： 真空計(jì)：真空計(jì)：系統(tǒng)采用 ZDF5227 型數(shù)顯復(fù)合真空計(jì)測(cè)量真空室的真空度，量程1105Pa1105Pa。真空計(jì)由供電電源（1）提供 AC 220V 電源插

32、座供電，具體使用方法及注意事項(xiàng)詳見“附件”中的（ZDF5227 型數(shù)顯復(fù)合真空計(jì)）使用說明書。 控制電源：控制電源：該電源為真空獲得控制電源的主要單元：控制如下單元：機(jī)械泵：機(jī)械泵：控制機(jī)械泵的啟動(dòng)和停止，按鈕“開”按下燈亮，繼電器吸合，機(jī)械泵工作；按鈕“關(guān)”按下燈滅，繼電器斷開，機(jī)械泵停磁控濺射沉積系統(tǒng) 20止工作；電磁閥：電磁閥：控制電磁閥的啟動(dòng)和停止，按鈕按下燈亮，繼電器吸合，電磁閥工作；照明照明：控制照明的啟動(dòng)和停止，按鈕按下燈亮，繼電器吸合，照明工作；烘烤烘烤：控制烘烤的啟動(dòng)和停止，按鈕按下燈亮，繼電器吸合，烘烤工作，旋轉(zhuǎn)功率調(diào)節(jié)旋鈕可以改變烘烤功率；上蓋升、降上蓋升、降：控制真空室

33、上蓋的升降，按下“升”或?qū)ⅰ敖怠焙?，真空室蓋即上升或下降；松開按鈕，真空室蓋停止升降；到達(dá)限位位置，真空室蓋同樣停止升降。 提示提示控制電源照明、烘烤按鈕均為帶鎖按鈕，按下后自鎖，動(dòng)作后指示燈亮。再按按鈕，按紐抬起時(shí)，工作停止。烘烤按鈕按下后，調(diào)節(jié)烘烤旋鈕，烘烤燈逐漸加大功率。由供電電源通過雙頭四芯航插連接電纜提供 3 相 380V 電源。 提示提示輸出電纜必須按照接頭附近所做標(biāo)記正確連接！加熱溫控電源加熱溫控電源：加熱溫控電源由日本公司生產(chǎn)的溫度控制器、移相觸發(fā)模塊、可控硅以及外電路構(gòu)成。樣品加熱溫度可控。需要控溫時(shí)首先接好控溫電源的電源線、輸出加熱線和熱電偶的連接線。連接時(shí)，要注意熱電偶的

34、正負(fù)極。按照控溫表說明書將控溫表的各項(xiàng)指標(biāo)設(shè)置好，然后按相應(yīng)的按鈕開關(guān)“加熱” ，控溫電源開始工作。順時(shí)針調(diào)節(jié)“功率限制”電位器旋鈕，使加熱爐正常升溫。當(dāng)溫度升到控溫表所設(shè)定的溫度時(shí)，由系統(tǒng)控制加熱爐開始恒溫。當(dāng)試驗(yàn)作完后，將“功率限制”電位器旋鈕反時(shí)針調(diào)到“0” ，然后按按鈕開關(guān)“停止” ，控溫電源停止工作。靶檔板控制電源靶檔板控制電源： 打開電源開關(guān)，按一下相應(yīng)的靶檔板“開”按鈕，可打開檔板，按一下“關(guān)”按鈕可關(guān)閉檔板。 分子泵電源分子泵電源FF160/620 型（北京科儀）分子泵的驅(qū)動(dòng)控制電源，具有過載和過熱保護(hù)功磁控濺射沉積系統(tǒng) 21能。使用方法及注意事項(xiàng)詳見“附件”中的“系列復(fù)合分子

35、泵交流變頻器電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源”使用說明書。五、注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng)1、安全用電操作、安全用電操作注意事項(xiàng)注意事項(xiàng):設(shè)備操作人員必須高度重視電氣安全問題，嚴(yán)格遵守用電安全設(shè)備操作人員必須高度重視電氣安全問題，嚴(yán)格遵守用電安全規(guī)程，防止電氣事故造成人身傷害！規(guī)程，防止電氣事故造成人身傷害！使用動(dòng)力電時(shí)，應(yīng)先檢查電源開關(guān)、電機(jī)和設(shè)備各部份是否良好。如有故障，應(yīng)先排除后，方可接通電源。啟動(dòng)或關(guān)閉電器設(shè)備時(shí)，必須將開關(guān)扣嚴(yán)或拉妥，防止似接非接狀況。 人員較長(zhǎng)時(shí)間離開房間或電源中斷時(shí)，要切斷電源開關(guān)，尤其是要注意切斷加熱電器設(shè)備的電源開關(guān)。電源或電器設(shè)備的保險(xiǎn)燒斷時(shí)，應(yīng)先查明燒斷原因，排除故障后，再按原負(fù)荷選

36、用適宜的保險(xiǎn)絲進(jìn)行更換，不得隨意加大或用其它金屬線代用。沒有掌握電器安全操作的人員不得擅自更改電器設(shè)施，或隨意拆修電器設(shè)備。若要打開電源柜后蓋，必須先斷開設(shè)備總控電源。!必須注意：檢修設(shè)備務(wù)必事先斷開所有電氣設(shè)備的電源！必須注意：檢修設(shè)備務(wù)必事先斷開所有電氣設(shè)備的電源！2、操作注意事項(xiàng)、操作注意事項(xiàng)：磁控靶、分子泵工作時(shí)工作時(shí)，一定要通水冷卻通水冷卻。 在使用機(jī)械泵旁抽前旁抽前保證分子泵口與電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)分子泵口與電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，特別是分子泵不停真空室暴露大氣后粗抽時(shí)，否則大氣從分子泵排氣口進(jìn)入泵體，急劇加大負(fù)載，損壞泵。磁控濺射沉積系統(tǒng) 22 打開機(jī)械泵抽大氣時(shí)，旁抽閥旁抽閥要緩慢緩

37、慢打開，且抽氣時(shí)間不要過長(zhǎng)，在在 1010 多多帕?xí)r開分子泵帕?xí)r開分子泵，否則容易造成油污染。 系統(tǒng)由大氣抽到低真空大氣抽到低真空的過程中禁止開烘烤燈和照明燈禁止開烘烤燈和照明燈。 濺射室濺射室烘烤時(shí)，真空室壁面及觀察窗溫度不得超過不得超過 100100。 在室體內(nèi)濺射完畢或加熱爐工作完畢之后，樣品可隨爐冷卻，真空室內(nèi)溫度真空室內(nèi)溫度6060以下時(shí)再暴露大氣以下時(shí)再暴露大氣。 濺射室暴露大氣前暴露大氣前一定要關(guān)緊閘板閥關(guān)緊閘板閥，以免損壞分子泵，同時(shí)要關(guān)緊氣路截關(guān)緊氣路截止閥止閥，以免氣路受污染。 當(dāng)上蓋處于打開狀態(tài)時(shí)，要時(shí)刻注意保護(hù)保護(hù)真空室上端密封面上端密封面。 在取出或更換樣品、靶材時(shí)，

38、要注意真空室的清潔注意真空室的清潔；同時(shí)要保證屏蔽罩與靶材之間的距離小于小于 3mm3mm。 嚴(yán)禁嚴(yán)禁閘板閥一端是大氣一端是真空的條件下打開打開閘板閥。 突然停電時(shí)，所有電源要復(fù)位電源要復(fù)位，過 5-7 分鐘后，才能重新啟動(dòng)分子泵。六、常見故障及排除六、常見故障及排除故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象可能的原因可能的原因排除方法排除方法“供電電源”無法接通電源供電線路故障，缺相或電壓偏低或相序錯(cuò)誤由供電部門查找原因，排除故障緊固件沒擰緊擰緊緊固件（可使用酒精判斷有漏的法蘭連接處）快卸接口密封面處有雜物擦拭密封面真空腔內(nèi)有灰塵和水蒸氣先清洗真空室，再烘烤電極法蘭密封不嚴(yán)和我們聯(lián)系，更換新的電極法蘭密封膠圈老化更換

39、新的膠圈真空抽上不去靶頭里的聚四氟絕緣件受熱變形和我們聯(lián)系更換新的絕緣件前級(jí)管道及電磁閥的泄露檢漏后如果有泄露，更換前級(jí)真空抽不上去機(jī)械泵是否油不夠或油質(zhì)變劣要定期查看油標(biāo)，及時(shí)加注或更換新油。分子泵的油標(biāo)也要定期檢查（約磁控濺射沉積系統(tǒng) 23半年時(shí)間查一次）增大水流1水流繼電器未動(dòng)作水流繼電器壞，更換2已經(jīng)給水，但水流繼電器仍舊報(bào)警磁控靶水路有堵塞先確認(rèn)是不是外部水管堵塞，否則需要拆開靶頭清理內(nèi)部水路閘板閥打不開閥板兩側(cè)壓力差3.0103Pa平衡兩側(cè)壓力后打開密封面有污物附著用無塵布將污物清洗干凈密封面有劃痕用拋光紙拋光密封面膠圈磨損更換新閥板（與生產(chǎn)廠家聯(lián)系）波紋管損壞更換波紋管或補(bǔ)焊（與

40、生產(chǎn)廠家聯(lián)系）閘板閥密封不良閥殼受拉1.2105Pa調(diào)節(jié)閥殼兩側(cè)法蘭的間隙閘板閥閥門關(guān)閉時(shí)力量大或無法關(guān)閉閥殼受拉1.2105Pa調(diào)節(jié)閥殼兩側(cè)法蘭的間隙數(shù)字信號(hào)出現(xiàn)干擾地線接觸不良好良好接地電離規(guī)損壞更換分子泵正常啟動(dòng)后，電離規(guī)不啟動(dòng)熱偶值還沒有達(dá)到110-2Pa手動(dòng)打開“電離”按鈕確認(rèn)真空達(dá)到110-2Pa，然后調(diào)節(jié)熱偶值。軸承內(nèi)有雜物拆卸后用超聲波清洗轉(zhuǎn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活電機(jī)電源線連接松動(dòng)緊固電源線接頭加熱絲引線、陶瓷管、照明烘烤燈引線陶瓷管或測(cè)溫?zé)崤继沾晒芤妆诲兡?，表面金屬化，以至不起絕緣作用長(zhǎng)期鍍膜此時(shí)應(yīng)在暴露大氣時(shí)卸下陶瓷管，放在盛有 H2O2 溶劑的燒杯中，用電爐加熱，煮沸 3040

41、分鐘即可。磁控濺射沉積系統(tǒng) 24長(zhǎng)時(shí)間使用或者過熱導(dǎo)致磁鋼退磁，和我們聯(lián)系靶電源有故障詳見各電源使用說明書靶不起輝更換了靶材，起輝壓強(qiáng)沒變不同的靶材，起輝壓強(qiáng)不盡相同使用新靶材時(shí)出現(xiàn)輝光不穩(wěn)定，有打火現(xiàn)象出現(xiàn)正常現(xiàn)象，由于新靶材表面的污染物或氧化物層（非導(dǎo)體）造成的等到污染物或氧化物層完全剝離掉后即可穩(wěn)定工作，建議安裝前清洗靶材其他未列出故障現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，請(qǐng)及時(shí)填寫在“顧客反饋問題清單”頁中，并與我們聯(lián)系！真空計(jì)、分子泵等常見故障及排除方法詳見其說明書。真空計(jì)、分子泵等常見故障及排除方法詳見其說明書。七、緊急狀況應(yīng)對(duì)方法七、緊急狀況應(yīng)對(duì)方法1、突然斷電、突然斷電 首先關(guān)閉進(jìn)氣閥和氣源及旁抽管道（如果此時(shí)用旁抽） 及時(shí)手動(dòng)關(guān)閉閘板閥，保持真空狀態(tài) 關(guān)掉總供電電源和其他電源 將各電源操作按鈕撥回到初始位置，保證設(shè)備下次實(shí)驗(yàn)的正常啟動(dòng)和運(yùn)行2、突然斷水、突然斷水本設(shè)備主要采用冷卻水冷卻分子泵，冷卻水的通斷由水流繼電器控制，并且在總供電電源中