JGP磁控溅射仪操作步骤
JGP –650型双室超高真空多功能磁控溅射系统操作步骤
一、开机前的准备工作：
1、开动水阀，接通冷水，检查水压是否足够大，水压控制器是否起作用，保证水路畅通。
2、检查总供电电源配线是否完好，地线是否接好，所有仪表电源开关是否处于关闭状态。
3、检查分子泵、机械泵油是否到标注线。
4、检查系统所有的阀门是否全部处于关闭状态，确定磁控溅射室完全处在抽真空前封闭状态。
二、换样品过程：
1、先打开真空显示仪，检查溅射室是否处于真空状态，若处于真空状态，首先要放气，室内的大气压与外界的大气压平衡，打开溅射室内的照明灯，看看机械手是否放在靶档板下面，定位锁是否已经抽出时（拔起），才能决定把屏蔽罩升起。
2、按动进步电机升开关，让屏蔽罩缓缓升起，到合适位置为止，当屏蔽罩升到最高位置时，进步电机升开关将不起作用。
3、换样品（靶材）时：松动螺丝，用清洗干净的镊子小心取出靶材，把靶材放到干净的容器内，以防污染；用纱布沾高纯酒精把溅射室清洗干净；放靶材时，一定要让靶材和靶面接触（即靶材必须是一平面，不平者勿用），把靶材放在中心（与靶的边界相距2-3mm.一定要用万用表来测量靶材（正极与靶外壁（负极）要断开，否则将要烧坏；然后把基片放在上面的样品架上（松动螺丝，把基片放在样品架上，然后上紧螺丝）。把样品架卡在转盘上。
4、按动进步电机降开关，让屏蔽罩缓缓下降，当下降到接近溅射室时，一定要把定位仪贴在屏蔽罩壁上，可以用左手按进步电机降开关，右手推动屏蔽罩使其安全降下来，注意千万不要使溅射室上真空圈损坏，一旦真空圈损坏，整个溅射室就无法抽真空，仪器不能正常工作。
三、抽真空过程
1、换好样品后，磁控溅射室、进样室、和分子泵都处于大气状态，插板阀G2
应为开启状态，首先按下机械泵开关，机械泵指示灯亮，表明机械泵开始工作。
2、按下电磁阀DF1（是分子泵的排气口），缓慢打开旁抽角阀V5（避免大气压的作用，对仪器有可能损坏），机械泵对磁控溅射室、进样室和分子泵同时进行抽气，打开复合真空计（ZDF-2AK）进行测量。当真空计显示的真空度好于20Pa 时，样品室下面的两个灯管发亮（只有室内的真空度达到一定成度，即小于20Pa 时，灯管才发亮），关闭旁抽阀V5。
3、启动分子泵（FB600）,按下分子泵总电源开关，按下切换键（Fundata是让分子泵频率归零），按Start，分子泵开始加速，其电源版面上显示频率，分子泵开始工作打开，约8分钟后，频率显示为400HZ时，分子泵进入正常工作状态后，随即把左侧的插板阀G1和G3打开，在打开G1时，逆时针转动，直到有声响，然后回转一圈。分子泵开始对磁控溅射室、进样室进行抽真空，这是从复合真空计中可以看出真空度为0.1Pa时，打开高真空计，测量高真空。根据实验的需要，真空度应达到多少为最佳（主溅射室极限真空度为 6.6*10-6，进样室真空度为
6.6*10-4，需要40分钟左右）
四、溅射过程
1、用分子泵和机械泵对磁控溅射室继续抽真空，待室内真空度达到实验的需求后（一般在5Pa左右），用真空计来监测真空度。注意：若在高真空状态下，不能充气，以免发生高真空电离，一定要转到手动（低真空）。
2、向溅射室充气，先打开气瓶，打开V1（缓慢地让V1至V6管子中的Ar气进入溅射室）时，一边开V1，一边看着真空计，若真空计的变化叫较大，就减小一点。打开V6，打开流量显示仪（在关闭状态）之前，一定要使流量显示仪预热10分钟，气体流量显示先达到关闭档调零，后达到阀空档，调节所需的气流量（这个参数对薄膜的生长起着至关重要的作用），关插板阀至关闭状态，调节进气与抽气（调节流量计与插板阀），使溅射室的真空度为1.0Pa左右。
3、起辉过程，当真空达到一定成度之后，打开直流溅射电源或射频溅射电源开始工作，按下直流溅射和射频溅射的档板按钮，使档板正对着靶，再按下起辉按钮，靶就逐渐起辉，然后调节射频功率，首先调到20W，然后在溅射室下面的功率表来调节，其中C1，C2是两个可调电容，用来调节溅射和反溅射两部分的的功率，反溅射的功率越小越好，溅射的功率应根据实验的需要来确定，两个键
可以相互配合使用。
4、打开直流溅射电源开关，逐渐调节功率；偏压只加在基片上，一般只能加200V，千万注意：不要超过200V。
5、本仪器有两个转盘I、II，I是水冷加热转盘，现在仪器用的是转盘I（上面的线是热电偶线，下面的是加热线），它有六个样品位置，其中有一个加热炉位，能存放一片样品，并对其加热，温度可达500 0C，可控可调，其余五个样品均为水冷，样品不自转，随转盘做周向180 0 回转；优点是一次可以制备六块样品，我们知道溅射室中有五个靶，其中一个是
两套档板系统：基片档板和靶档板，基片档板只有一个孔，在直溅射时，只有基片档板上的孔和靶正对着时，靶档板才打开，开始溅射，溅射的时间可根据实验的需求，用计算机来加以控制，对于直溅射，举例说明。
我们把靶从正对面开始设为A、B、C、D
ta=3; 表示在A靶上停留3秒
For=4; 表示转动的次数
tb=3; 表示在B靶上停留3秒
tc=5; 表示在C靶上停留3秒
td=6; 表示在D靶上停留3秒
next; 指的是下一次的循环
tc=2; 表示在C靶上停留3秒
在For和next之间是循环的步骤
优点：一次可以制备六个样品，在相同条件下，用来制备一系列掺杂样品。
II是共溅射加热转盘，它只有一个样品位置，一次只能放一个样品，样品可以自转，转速可调，可以对基片加热，最高温度可以达到600 0C。共溅射时，四个靶均对着一个基片，靶的角度可以调节（是否可以同时溅射），若想在一个基片上镀上几层不同的膜，可以用计算机加以控制。举例如下：
a=3; 表示在A靶上停留3秒
For=4; 表示转动的次数
b=3; 表示在B靶上停留3秒
c=5; 表示在C靶上停留3秒
d=6; 表示在D靶上停留3秒
next; 指的是下一次的循环
c=2; 表示在C靶上停留3秒
在For和next之间是循环的步骤
这样可以在一个基片上镀上几层膜（过程是基片不动，靶上的挡板打开从而溅射，一次只能做一个样品。
五、关闭过程
1、停止溅射后，关闭V2，再关闭V7，关闭流量计，关闭高压阀、关闭低压阀，把插板阀完全打开。（为何打开？）。
2、关闭真空计
3、按分子泵的STOP 待分子泵的频率下降到200HZ以下，完全关闭插板阀G。
4、分子泵频率下降到00HZ时，按OFF键，关掉分子泵（有声响）。
5、关闭电磁阀DF，关闭机械泵。
6、关闭总控制电源，关闭冷却水
六、使用应注意事项
1、磁控靶、分子泵工作时，一定要通水冷却。
2、磁控溅射室暴露大气前一定要关紧闸板阀，以面损坏分子泵，同时要关紧气路截止阀，以面气路受污染。
3、在室体内溅射完毕之后，样品可随炉冷却，真空室内温度≤60 0C以下时才能暴露大气。
4、升降屏蔽罩时一定要把机械手放在靶挡板的下方位置
5、严禁插板阀一端是大气，一端是真空的条件下打开闸板阀。
6、打开机械泵抽大气时，旁抽阀要缓慢打开。
7、突然停电时，所有电源要复位。过5-7分钟后，才能重新启动分子泵。
8、给样品加偏压时，要将定位锁拔起，机械手一定要放在靶挡板上方。
9、系统由大气抽到低真空的过程中和镀膜过程中禁止开烘考灯和照明灯。
10、在取出或更换样品和靶材时，要注意真空室的清洁，同时要保证屏蔽罩与靶材之间的距离大于1mm小于3mm。（为何）
七、维护与保养
1、设备运行一段时间后，若真空度有所下降的现象，应及时间查各发兰密封口是否有胶圈老化及螺丝松动现象，以便及时更换胶圈，拧紧螺丝。
2、若磁控靶不起辉，一定要检查永磁靶表面场强是否下降太多，如果下降太多（一般待靶材测量，表面场强应大于300高斯）需要更换磁钢。二是要检查靶电源是否有故障；三是要检查起辉溅射真空度与前次的差别。更换不同靶材，起辉压强不尽相同。
3、遇有前级真空抽不上去时，除了要尽力排除前级管道及电磁阀的泄露之外，要检查机械泵是否油不够或油质变劣，要定期查看油标，及时加注或更换新油。分子泵也要定期检查（约半年时间查一次）。
4、长时期镀膜，加热丝引线、陶瓷管、照明烘烤灯引线或测温热偶陶瓷管易被镀膜，表面金属化，以至不起绝缘作用，此时应在暴露大气时，卸下陶瓷管，放在H2O2溶剂的烧杯中，用电炉加热，煮40分钟即可。
磁控溅射镀膜原理和工艺设计
磁控溅射镀膜原理及工艺 摘要：真空镀膜技术作为一种产生特定膜层的技术，在现实生产生活中有着广泛的应用。真空镀膜技术有三种形式，即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。这里主要讲一下由溅射镀 膜技术发展来的磁控溅射镀膜的原理及相应工艺的研究。 关键词：溅射；溅射变量；工作气压；沉积率。 绪论 溅射现象于1870年开始用于镀膜技术，1930年以后由于提高了沉积速率而逐渐用于工业生产。常用二极溅射设备如右图。 通常将欲沉积的材料制成板材-靶，固定在阴 极上。基片置于正对靶面的阳极上，距靶一定距 离。系统抽至高真空后充入（10～1）帕的气体（通 常为氩气），在阴极和阳极间加几千伏电压，两极 间即产生辉光放电。放电产生的正离子在电场作 用下飞向阴极，与靶表面原子碰撞，受碰撞从靶 面逸出的靶原子称为溅射原子，其能量在1至几十 电子伏范围内。溅射原子在基片表面沉积成膜。 其中磁控溅射可以被认为是镀膜技术中最突出的 成就之一。它以溅射率高、基片温升低、膜-基结 合力好、装置性能稳定、操作控制方便等优点， 成为镀膜工业应用领域(特别是建筑镀膜玻璃、透 明导电膜玻璃、柔性基材卷绕镀等对大面积的均 匀性有特别苛刻要求的连续镀膜场合)的首选方 案。 1磁控溅射原理 溅射属于PDV（物理气相沉积）三种基本方法：真空蒸发、溅射、离子镀（空心阴极离子镀、热阴极离子镀、电弧离子镀、活性反应离子镀、射频离子镀、直流放电离子镀）中的一种。 磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar正离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E（电场）×B（磁场）所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区
磁控溅射原理
百科名片 磁控溅射原理：电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛仑磁力的影响，被束缚在靠近靶面的等离子体区域内，该区域内等离子体密度很高，二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动，该电子的运动路径很长， 在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材，经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低，摆脱磁力线的束缚，远离靶材，最终沉积在基片上。磁控溅射就是以磁场束缚和延长电子的运动路径，改变电子的运动方向，提高工作气体的电离率和有效利用电子的能量。电子的归宿不仅仅是基片，真空室内壁及靶源阳极也是电子归宿。但一般基片与真空室及阳极在同一电势。磁场与电场的交互作用（ E X B drift）使单个电子轨迹呈三维螺旋状，而不是仅仅在靶面圆周运动。至于靶面圆周型的溅射轮廓，那是靶源磁场磁力线呈圆周形状形状。磁力线分布方向不同会对成膜有很大关系。在E X B shift机理下工作的不光磁控溅射，多弧镀靶源，离子源，等离子源等都在次原理下工作。所不同的是电场方向，电压电流大小而已。磁控溅射的基本原理是利用 Ar一02混合气体中的等离子体在电场和交变磁场的作用下，被加速的高能粒子轰击靶材表面，能量交换后，靶材表面的原子脱离原晶格而逸出，转移到基体表面而成膜。磁控溅射的特点是成膜速率高，基片温度低，膜的粘附性好，可实现大面积镀膜。该技术可以分为直流磁控溅射法和射频磁控溅射法。磁控溅射(magnetron-sputtering)是70年代迅速发展起来的一种“高速低温溅射技术”。磁控溅射是在阴极靶的表面上方形成一个正交电磁场。当溅射产生的二次电子在阴极位降区内被加速为高能电子后，并不直接飞向阳极，而是在正交电磁场作用下作来回振荡的近似摆线的运动。高能电子不断与气体分子发生碰撞并向后者转移能量，使之电离而本身变成低能电子。这些低能电子最终沿磁力线漂移到阴极附近的辅助阳极而被吸收，避免高能电子对极板的强烈轰击，消除了二极溅射中极板被轰击加热和被电子辐照引起损伤的根源，体现磁控溅射中极板“低温”的特点。由于外加磁场的存在，电子的复杂运动增加了电离率，实现了高速溅射。磁控溅射的技术特点是要在阴极靶面附件产生与电场方向垂直的磁场，一般采用永久磁铁实现。如果靶材是磁性材料，磁力线被靶材屏蔽，磁力线难以穿透靶材在靶材表面上方形成磁场，磁控的作用将大大降低。因此，溅射磁性材料时，一方面要求磁控靶的磁场要强一些，另一方面靶材也要制备的薄一些，以便磁力线能穿过靶材，在靶面上方产生磁控作用。磁控溅射设备一般根据所采用的电源的不同又可分为直流溅射和射频溅射两种。直流磁控溅射的特点是在阳极基片和阴极靶之间加一个直流电压，阳离子在电场的作用下轰击靶材，它的溅射速率一般都比较大。但是直流溅射一般只能用于金属靶材，因为如果是绝缘体靶材，则由于阳粒子在靶表面积累，造成所谓的“靶中毒”，溅射率越来越低。目前国内企业很少拥有这项技术。
JGP磁控溅射仪操作步骤
JGP –650型双室超高真空多功能磁控溅射系统操作步骤 一、开机前的准备工作： 1、开动水阀，接通冷水，检查水压是否足够大，水压控制器是否起作用，保证水路畅通。 2、检查总供电电源配线是否完好，地线是否接好，所有仪表电源开关是否处于关闭状态。 3、检查分子泵、机械泵油是否到标注线。 4、检查系统所有的阀门是否全部处于关闭状态，确定磁控溅射室完全处在抽真空前封闭状态。 二、换样品过程： 1、先打开真空显示仪，检查溅射室是否处于真空状态，若处于真空状态，首先要放气，室内的大气压与外界的大气压平衡，打开溅射室内的照明灯，看看机械手是否放在靶档板下面，定位锁是否已经抽出时（拔起），才能决定把屏蔽罩升起。 2、按动进步电机升开关，让屏蔽罩缓缓升起，到合适位置为止，当屏蔽罩升到最高位置时，进步电机升开关将不起作用。 3、换样品（靶材）时：松动螺丝，用清洗干净的镊子小心取出靶材，把靶材放到干净的容器内，以防污染；用纱布沾高纯酒精把溅射室清洗干净；放靶材时，一定要让靶材和靶面接触（即靶材必须是一平面，不平者勿用），把靶材放在中心（与靶的边界相距2-3mm.一定要用万用表来测量靶材（正极与靶外壁（负极）要断开，否则将要烧坏；然后把基片放在上面的样品架上（松动螺丝，把基片放在样品架上，然后上紧螺丝）。把样品架卡在转盘上。 4、按动进步电机降开关，让屏蔽罩缓缓下降，当下降到接近溅射室时，一定要把定位仪贴在屏蔽罩壁上，可以用左手按进步电机降开关，右手推动屏蔽罩使其安全降下来，注意千万不要使溅射室上真空圈损坏，一旦真空圈损坏，整个溅射室就无法抽真空，仪器不能正常工作。 三、抽真空过程 1、换好样品后，磁控溅射室、进样室、和分子泵都处于大气状态，插板阀G2
磁控溅射设备构造及其沉积薄膜原理
磁控溅射设备构造及其沉积薄膜原理 1. 实验目的： 了解磁控溅射设备的构造，熟悉磁控溅射沉积薄膜的基本原理。 2. 实验内容： 2.1 了解磁控溅射设备的构造 总体来讲，磁控溅射薄膜沉积系统包括：气路、真空系统、循环水冷却系统、控制系统。其中 (1) 气路系统：与PECVD系统类似，磁控溅射系统应包括一套完整的气路系统。但是，与PECVD系统不同的是，PECVD系统中，气路中为反应气体的通道。而磁控溅射系统气路中一般为Ar、N2等气体。这些气体并不参与成膜，而是通过发生辉光放电现象将靶材原子轰击下来，使靶材原子获得能量沉积到衬底上成膜。 (2) 真空系统：与PECVD系统类似，磁控溅射沉积薄膜前需要将真空腔室抽至高真空。因此，其真空系统也包括机械泵、分子泵这一高真空系统。 (3) 循环水冷却系统：工作过程中，一些易发热部件(如分子泵)需要使用循环水带走热量进行冷却，以防止部件损坏。 (4) 控制系统：综合控制PECVD系统各部分协调运转完成薄膜沉积，一般集成与控制柜。 2.2 磁控溅射沉积薄膜原理 在阳极(除去靶材外的整个真空室)和阴极溅射靶材(需要沉积的材料)之间加上一定的电压，形成足够强度的静电场。然后再在真空室内通入较易离子化的惰性Ar气体，在静电场E的作用下产生气体离子化辉光放电。Ar气电离并产生高能的Ar+离子和二次电子e。高能的Ar+阳离子由于电场E的作用会加速飞向阴极溅射靶表面，并以高能量轰击靶表面，使靶材表面发生溅射作用。被溅射出的靶原子(或分子)沉积在基片上形成薄膜。 由于磁场B的作用，一方面在阴极靶的周围，形成一个高密度的辉光等离子区，在该区域电离出大量的Ar+离子来轰击靶的表面，溅射出大量的靶材粒子向工件表面沉积；另一方面，二次电子在加速飞离靶表面的同时，受到磁场的洛伦兹力作用，以摆线和螺旋线的复合形式在靶表面作圆周运动。随着碰撞次数的
磁控溅射技术的基本原理
张继成吴卫东许华唐晓红 中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳 材料导报, 2004, 18(4): 56-59 介绍磁控溅射技术的基本原理、装置及近年出现的新技术。 1 基本原理 磁控溅射技术是在普通直流(射频)溅射技术的基础上发展起来的。早期的直流(射频)溅射技术是利用辉光放电产生的离子轰击靶材来实现薄膜沉积的。但这种溅射技术的成膜速率较低，工作气压高(2～10Pa)。为了提高成膜速率和降低工作气压，在靶材的背面加上了磁场，这就是最初的磁控溅射技术。 磁控溅射法在阴极位极区加上与电场垂直的磁场后，电子在既与电场垂直又与磁场垂直的方向上做回旋运动，其轨迹是一圆滚线，这样增加了电子和带电粒子以及气体分子相撞的几率，提高了气体的离化率，降低了工作气压，同时，电子又被约束在靶表面附近，不会达到阴（阳）极，从而减小了电子对基片的轰击，降低了由于电子轰击而引起基片温度的升高。 2 基本装置 (1) 电源 采用直流磁控溅射时，对于制备金属薄膜没有多大的问题，但对于绝缘材料，会出现电弧放电和“微液滴溅射”现象，严重影响了系统的稳定性和膜层质量。为了解决这一问题，人们采用了射频磁控溅射技术，这样靶材和基底在射频磁控溅射过程中相当于一个电容的充放电过程，从而克服了由于电荷积累而引起的电弧放电和“微液滴溅射”现象的发生。 (2) 靶的冷却 在磁控溅射过程中，靶不断受到带电粒子的轰击，温度较高，其冷却是一个很重要的问题，一般采用水冷管间接冷却的方法。但对于传热性能较差的材料，则要在靶材与水冷系统的连接上多加考虑，同时需要考虑不同材料的热膨胀系数的差异，这对于复合靶尤为重要（可能会破裂损坏）。 (3) 磁短路现象 利用磁控溅射技术溅射高导磁率的材料时，磁力线会直接通过靶的内部，发生刺短路现象，从而使磁控放电难以进行，这时需要在装置的某些部分做些改动以产生空间凝
磁控溅射镀膜简介
磁控溅射镀膜简介 溅射薄膜靶材按其不同的功能和应用可大致分为机械功能膜相物理功能膜两大类。前者包括耐摩、减摩、耐热、抗蚀等表面强化薄膜材料、固体润滑薄膜材料, 后者包括电、磁、声、光等功能薄膜材料靶材等, 具体应用在玻璃涂层(各种建筑玻璃、ITO透明导电玻璃、家电玻璃、高反射后视镜及亚克力镀膜), 工艺品装饰镀膜, 高速钢刀具镀膜, 切削刀具镀膜, 太阳能反光材料镀膜, 光电、半导体、光磁储存媒体、被动组件、平面显示器、微机电、光学组件、及各类机械耐磨、润滑、生物医学, 各种新型功能镀膜(如硬质膜、金属膜、半导体膜、介质膜、碳膜、铁磁膜和磁性薄膜等) 采用Cr，Cr-CrN等合金靶材或镶嵌靶材，在N2,CH4等气氛中进行反应溅射镀膜，可以在各种工件上镀Cr,CrC,CrN等镀层。纯Cr的显微硬度为425～840HV，CrN为1000～350OHV，不仅硬度高且摩擦系数小，可代替水溶液电镀铬。电镀会使钢发生氢脆、速率慢，而且会产生环境污染问题。 用TiN，TiC等超硬镀层涂覆刀具、模具等表面，摩擦系数小，化学稳定性好，具有优良的耐热、耐磨、抗氧化、耐冲击等性能，既可以提高刀具、模具等的工作特性，又可以提高使用寿命，一般可使刀具寿命提高3～10倍。 TiN，TiC，Al2O3等膜层化学性能稳定，在许多介质中具有良好的耐蚀性，可以作为基体材料保护膜。溅射镀膜法和液体急冷法都能制取非晶态合金，其成分几乎相同，腐蚀特性和电化学特性也没有什么差别，只是溅射法得到的非晶态膜阳极电流和氧化速率略大。
在高温、低温、超高真空、射线辐照等特殊条件下工作的机械部件不能用润滑油，只有用软金属或层状物质等固体润滑剂。常用的固体润滑剂有软金属(Au,Ag,Pb,Sn等)，层状物质(MoS2，WS2，石墨，CaF2，云母等)，高分子材料(尼龙、聚四氟乙烯等)等。其中溅射法制取MoS2膜及聚四氟乙烯膜十分有效。虽然MoS2膜可用化学反应镀膜法制作，但是溅射镀膜法得到的MoS2膜致密性好，附着性优良。MoS2溅射膜的摩擦系数很低，在0.02～0.05范围内。MoS2在实际应用时有两个问题:一是对有些基体材料如Ag,Cu,Be等目前还不能涂覆;二是随湿度增加，MoS2膜的附着性变差。在大气中使用要添加Sb2O3等防氧化剂，以便在MoS2表面形成一种保护膜。 溅射法可以制取聚四氟乙烯膜。试验表明，这种高分子材料薄膜的润滑特性不受环境湿度的影响，可长期在大气环境中使用，是一种很有发展前途的固体润滑剂。其使用温度上限为5OoC，低于-260oC时才失去润滑性。 MoS2、聚四氟乙烯等溅射膜，在长时间放置后性能变化不大，这对长时间备用、突然使用又要求可靠的设备如防震、报警、防火、保险装置等是较为理想的固体润滑剂。 内容来源：宝钢代理商https://www.360docs.net/doc/133197079.html, 欢迎多多交流！！！
磁控溅射问题及解决
磁控溅射镀膜工艺六大常见问题点及改善对策： 1.膜层灰暗及发黑 (1)真空度低于0.67Pa。应将真空度提高到0.13-0.4Pa。 (2)氩气纯度低于99．9％。应换用纯度为99．99％的氩气。 (3)充气系统漏气。应检查充气系统，排除漏气现象。 (4)底漆未充分固化。应适当延长底漆的固化时间。 (5)镀件放气量太大。应进行干燥和封孔处理 2.膜层表面光泽暗淡 (1)底漆固化不良或变质。应适当延长底漆的固化时间或更换底漆。 (2)溅射时间太长。应适当缩短。 (3)溅射成膜速度太快。应适当降低溅射电流或电压 3.膜层色泽不均 (1)底漆喷涂得不均匀。应改进底漆的施涂方法。 (2)膜层太薄。应适当提高溅射速度或延长溅射时间。 (3)夹具设计不合理。应改进夹具设计。 (4)镀件的几何形状太复杂。应适当提高镀件的旋转速度 4.膜层发皱、龟裂 (1)底漆喷涂得太厚。应控制在7—lOtan厚度范围内。 (2)涂料的粘度太高。应适当降低。 (3)蒸发速度太快。应适当减慢。 (4)膜层太厚。应适当缩短溅射时间。 (5)镀件温度太高。应适当缩短对镀件的加温时间 5.膜层表面有水迹、指纹及灰粒 (1)镀件清洗后未充分干燥。应加强镀前处理。
(2)镀件表面溅上水珠或唾液。应加强文明生产，操作者应带口罩。 (3)涂底漆后手接触过镀件，表面留下指纹。应严禁用手接触镀件表面。 (4)涂料中有颗粒物。应过滤涂料或更换涂料。 (5)静电除尘失效或喷涂和固化环境中有颗粒灰尘。应更换除尘器，并保持工作环境的清洁 6.膜层附着力不良 (1)镀件除油脱脂不彻底。应加强镀前处理。 (2)真空室内不清洁。应清洗真空室。值得注意的是，在装靶和拆靶的过程中，严禁用手或不干净的物体与磁控源接触，以保证磁控源具有较高的清洁度，这是提高膜层结合力的重要措施之一。 (3)夹具不清洁。应清洗夹具。 (4)底涂料选用不当。应更换涂料。 (5)溅射工艺条件控制不当。应改进溅射镀工艺条件
磁控溅射台技术参数
磁控溅射台技术参数 一、设备名称：磁控溅射台 二、采购数量：1台 三、技术参数及配置要求： 1.真空室：不锈钢真空室 2.极限真空：6.7×10-5 Pa（环境湿度≤55%）； 3.真空室漏气率：≤5.0×10-7 Pa?L/s； 4.抽气速率：系统短时间暴露大气并充干燥N2开始抽气，溅射室30分钟可达到9.0×10-4 Pa； 5.真空室保压：系统停泵关机12小时后真空度：≤5Pa； 6.溅射材料：至少3inch向下兼容；各种金属、合金、化合物、陶瓷、超导、铁磁、铁电、热电、磁性材料薄膜 7.溅射靶：Φ60mm可弯曲磁控溅射靶三只（其中一只为强磁靶），上置安装，靶基距6~10cm范围内可调； 8.溅射不均匀性：≤±5%（共溅工位Φ75mm范围内，直溅工位Φ37.5mm范围内） 9.溅射室规格：内空容量≥0.1m3 10工件台旋转：中心工位自转，转速5~30rpm可调， 11样品加热：样品衬底可加热，共溅加热温度≥600℃，直溅三工位加热温度均达到≥400℃，多段控温模式，控温精度±1%， 12．载片量：Φ75mm 样片一片。 13．高效实验模式。一炉可以完成不少于3次的相互无污染的独立工艺试验。 14．进口射频电源：600W，一台。 15．进口直流电源，1000W，一台。 16．偏压电源，一台。 17．质量流量控制器2台，气路三条Ar、O2、N2，并提供气体Ar、O2、N2各一瓶，以及相关减压阀。 18．复合分子泵，600升/秒，设备选用不低于中科科仪产品。 19．外企生产机械泵：8升/秒，设备选用不低于日本真空独资宁波爱发科产品。
20．超高真空插板阀。 21．自动压力控制系统，配套进口规管。 22．全自动控制系统，包括进口控制模块、工控机、控制软件。 23．配套循环冷却水机、静音空气压缩机。 24. 配套靶材7种：Al、Cu、Cr、Ti、Si、SiO2、Au（其中靶材Au为Φ60mm*3mm，纯度不低于99.99%，其他6种为Φ60mm*5mm，高纯）。 四、安装、售后及培训： 1、交货期：合同正式生效后30天内到货。 2、质保期：自验收之日起，仪器设备至少免费保修三年。 3、包含该设备运输，上楼搬运，所需气路实验室内部铺设。仪器安装、验收：专业工程师提供免费的安装调试，并按照出厂指标验收。 4、培训：免费提供该仪器设备培训；提供本设备全套操作教学视频。
磁控溅射原理
Sputter 磁控溅镀原理
Sputter 在辞典中意思为： （植物）溅散。此之所谓溅镀乃指物体以离子撞击时，被溅射飞 散出。 因被溅射飞散的物体附著于目标基板上而制成薄膜。 在日光灯的插座附近常见的变黑现 象，即为身边最赏见之例，此乃因日光灯的电极被溅射出而附著于周围所形成。溅 镀现象， 自 19 世纪被发现以来，就不受欢迎，特别在放电管领域中尤当防止。近年来被引用于薄膜制 作技术效效佳，将成为可用之物。 薄膜制作的应用研究，当初主要为 Bell Lab.及 Western Electric 公司，于 1963 年制成全长 10m 左右的连续溅镀装置。1966 年由 IBM 公司发表高周波溅镀技术，使得绝缘物之薄膜亦可 制作。后经种种研究至今已达“不管基板的材料为何，皆可被覆盖任何材质之薄膜”目的境地。 而若要制作一薄膜，至少需要有装置薄膜的基板及保持真空状况的道具（内部机构） 。这 种道具即为制作一空间，并使用真空泵将其内气体抽出的必要。 一、真空简介： 所谓真空，依 JIS（日本工业标准）定义如下：较大气压力低的压力气体充满的特定的空 间状态。真空区域大致划分及分子运动如下：
真空划分 Pa 低 真 空 中 真 空 高 真 空 超高真空 105～102 102～10-1 10 ～10 〈10
-5 -1 -5
压
力 Torr 760～1 1～10-3 10-3～10 〈10
-7 -7
分子运动状态 粘滞流 viscous flow 中间流（过渡流） intermediate flow 分子流 molecular flow 分子流 molecular effusion
真空单位相关知识如下：
标准环境条件 气体的标准状态 压力（压强）p 帕斯卡 Pa 托 Torr 标准大气压 atm 毫巴 mbar 温度为 20℃，相对湿度为 65%，大气压力为： 1atm 101325Pa=1013.25mbar=760Torr 温度为 0℃，压力为：101325Pa 气体分子从某一假想平面通过时，沿该平面的正法线方向的动量改变率，除以该平面 面积或气体分子作用于其容器壁表面上的力的法向分量，除以该表面面积。注： “压 力”这一术语只适用于气体处于静止状态的压力或稳定流动时的静态压力 国际单位制压力单位，1Pa=1N/m2 压力单位，1Torr=1/760atm 压力单位，1atm=101325Pa 压力单位，1mbar=102Pa
二、Sputter（磁控溅镀）原理： 1、Sputter 溅镀定义：在一相对稳定真空状态下，阴阳极间产生辉光放电，极间气体分子 被离子化而产生带电电荷， 其中正离子受阴极之负电位加速运动而撞击阴极上之靶材， 将其原 子等粒子溅出，此溅出之原子则沉积于阳极之基板上而形成薄膜，此物理现象即称溅镀。而透 过激发、解离、离子化……等反应面产生的分子、原子、受激态物质、电子、正负离子、自由
磁控溅射生产线工作原理
磁控溅射生产线工作原理Post By：2009-8-26 18:28:09 应用范围 主要用于在大平板玻璃上镀制金属单层质膜、合金膜或金属化合物膜，经镀膜的玻璃具有遮阳、保温、节能和装饰作用。 结构特点 1、采用新型的平面和柱状磁控溅射射靶技术，提高镀膜效果和效率。 2、配备高精度的磁控电源、气体流量和速度控制，自动化程度高，操作简便，性能稳定。 3、膜层均匀性好、附着力强、硬度高、抗腐蚀性好，可镀多种颜色的膜系。 4、真空室有传统的立式设计和高效的卧式设计，满足不同层次客户的需要。 产品特征： 1.上料工位 可供应手动装玻璃板的滚筒式传送带或自动装料系统。 2.入口清洗机 为获得高牢固性、无针孔、色泽鲜艳均匀的高品质膜层，清洗机设置了两组立刷洗涤，三组滚刷清洗，二组自来水冲洗，二组去离子水冲洗和四个风刀吹干机构，使玻璃特别清洁。 3.入口等待室 清洗过的玻璃保存在这里等待入口锁定室给出的接受讯号。等待室保持有微量正压，防止空气中尘埃进入。 4.入口锁定室 基片快速由入口等待室送入入口锁定室，由大抽速真空系统将该室真空抽至1Pa。 5.入口缓冲室 入口缓冲室作为入口锁定室和溅射室之间的过渡，真空度在1Pa至lO-1Pa之间。 6.溅射室 溅射室可分为结构相同的多个室，每室装壹个靶子，室与室之间工艺气体相互良好隔离。根据不同工艺要求，每室靶材及工艺气体可任意更换。玻璃基片通过靶子时，玻璃表面镀上单层或多层膜。 7.出口缓冲室 镀好的基片从缓冲室快速送入出口锁定室。
8.出口锁定室 当该室真空度达1Pa以上时，缓冲室与锁定室间阀门打开，基片快速送人锁定室。阀门自动关闭后，该室快速放气到105Pa，锁定室与下料等待台间阀门打开，基片快速送出。 9.出口等待室 玻璃片在此保存等待进入出口清洗机。 10.在线检验室 由一组光学测量系统及一组光源系统在线测量镀膜玻璃的透射率与反射率。 11.卸料工位 卸料工位可装备人工卸料机构成自动卸料装置。 12.磁控溅射电源 采用先进的电源技术，使溅射过程非常稳定，具有自动保护及自动复位功能。 13.电控系统 采用两台上位计算机和PLC系统对整个系统的重要工艺参数进行动态控制和显示，报警和报表打印。生产线上的多道光学监测装置均与计算机联网，实现自动测色，测膜厚。
磁控溅射
磁控反应溅射。就是用金属靶，加入氩气和反应气体如氮气或氧气。当金属靶材撞向零件时由于能量转化，与反应气体化合生成氮化物或氧化物。若磁铁静止，其磁场特性决定一般靶材利用率小于30%。为增大靶材利用率，可采用旋转磁场。但旋转磁场需要旋转机构，同时溅射速率要减小。冷却水管。 旋转磁场多用于大型或贵重靶。如半导体膜溅射。用磁控靶源溅射金属和合金很容易，点火和溅射很方便。这是因为靶（阴极），等离子体，和被溅零件/真空腔体可形成回路。但若溅射绝缘体如陶瓷则回路断了。于是人们采用高频电源，回路中加入很强的电容。这样在绝缘回路中靶材成了一个电容。但高频磁控溅射电源昂贵，溅射速率很小，同时接地技术很复杂，因而难大规模采用。为解决此问题，发明了 磁控溅射 磁控溅射是为了在低气压下进行高速溅射，必须有效地提高气体的离化率。通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率的方法。 磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar 和新的电子；新电子飞向基片，Ar在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E（电场）×B（磁场）所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于 一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来。
射频磁控溅射详细操作流程与真空系统
磁控溅射操作流程 1、开循环水（总阀、分子泵），放气（两个小金属片打开；旁抽阀；V6）放完气后关闭； 2、开总电源，开腔装样品，开机械泵，抽到10pa以下； 3、开电磁阀，抽到10pa以下，开分子泵（按下绿色start按钮，分子泵加速，显示为400） 时，关旁抽阀，再打开高阀；开溅射室烘烤，将电压调节至75V，烘烤时间为1h； 4、抽到1·10-4pa后，抽管道（缓慢打开V1截止阀，V2阀）；打开质量流量计电源，待示 数稳定后，将阀开关拨至“阀控”位置，再将设定旋钮向右调节至最大，待示数变为“0” 时，将阀门开关拨至“关闭”，同时将设定旋钮设定为0； 5、开气瓶（一定要确定阀开关处于“关闭”位置，调节分压阀数值约为0.1mp；待质量流 量计示数稳定后，将阀开关拨至“阀控”位置，调节到所需设定值，如20sccm； 6、开A靶、水冷盘、其他靶的循环水； 7、慢慢讲高阀回调，调节气压至1~3pa，起辉（开总控制电源、A靶射频电源、A靶），调 节功率至60w，（A靶处的tune、load先处于WN状态，要进行调节时，应调节至Auto），调节tune为50%，Load值为10%~20之间（调节后需调回WN状态）；再按R.F起辉； 8、将高阀门调至最外，待气压稳定之后预溅射15分钟，在此期间要对齿轮挡板进行定位（先 将小刚圈上提右转放下，然后向外旋转“马达”旁边的齿轮，直到听到“啪”的一声，最后左转上提小刚圈）； 9、打开电脑后面右边的三个电源开关，开电脑； 10、实验。调节好实验所需压强、功率、气体等，设置“样品位置”，“样品编号”，“挡板位 置”（样品位置以A靶为标准，样品编号即为此时位于A靶上方样品的编号，挡靶位置在装挡板时就已位于B靶处，所以挡板默认为B靶所在位置，所有参数、位置设定好后即可开始镀膜； 11、每次镀膜完，要对其参数进行设定—应用—运行，待齿轮旋转不动时，用机械手推动挡 板至B靶所在位置（上中下三孔对齐），—确定—两个360°—样品放在E靶—挡板放在B靶—开始。 12、镀膜结束。先关闭电脑，然后关闭R.F，将功率调节至0，依次关闭三个电源（最后关 总溅射电源），关闭气瓶总阀，调节气体质量流量计至最大，待其示数变小为零；关闭分压阀，待流量计示数变为零，关闭质量流量计，依次关闭V2、V1阀，随后关闭高阀，按分子泵Stop键，待其示数降为零，再关闭分子泵电源； 13、依次关闭电磁阀、溅射室机械泵、设备总电源，关闭所有循环水。
磁控溅射仪的缺点调研2
平衡磁控溅射的概念和优缺点 平衡磁控溅射即传统的磁控溅射，是在阴极靶材背后放置芯部与外环磁场强度相等或相近的永磁体或电磁线圈，在靶材表面形成与电场方向垂直的磁场。沉积室充入一定量的工作气体，通常为Ar，在高压作用下Ar 原了电离成为Ar+离子和电子，产生辉光放电，Ar+ 离子经电场加速轰击靶材，溅射出靶材原子、离子和二次电子等。 电子在相互垂直的电磁场的作用下，以摆线方式运动，被束缚在靶材表面，延长了其在等离子体中的运动轨迹，增加其参与气体分子碰撞和电离的过程，电离出更多的离子，提高了气体的离化率，在较低的气体压力下也可维持放电，因而磁控溅射既降低溅射过程中的气体压力，也同时提高了溅射的效率和沉积速率。 但平衡磁控溅射也有不足之处，例如：由于磁场作用，辉光放电产生的电子和溅射出的二次电子被平行磁场紧紧地约束在靶面附近，等离子体区被强烈地束缚在靶面大约60 mm 的区域，随着离开靶面距离的增大，等离子浓度迅速降低，这时只能把工件安放在磁控靶表面50～100 mm的范围内，以增强离子轰击的效果。这样短的有效镀膜区限制了待镀工件的几何尺寸，不适于较大的工件或装炉量，制约了磁控溅射技术的应用。且在平衡磁控溅射时，飞出的靶材粒子能量较低，膜基结合强度较差，低能量的沉积原子在基体表面迁移率低，易生成多孔粗糙的柱状结构薄膜。提高被镀工件的温度固然可以改善膜层的结构和性能，但是在很多的情况下，工件材料本身不能承受所需的高温。 图1 （a) 平衡磁控溅射(b) 非平衡磁控溅射 非平衡磁控溅射的出现部分克服了以上缺点，将阴极靶面的等离子体引到溅射靶前200～300 mm 的范围内，使基体沉浸在等离子体中，如图1 所示。这样，一方面，溅射出来的原子和粒子沉积在基体表面形成薄膜，
磁控溅射操作流程及注意事项
磁控溅射操作流程及注意事项 一、打开冷却水箱电源（）注：水箱电源是设备的总电源。，水压控制器是否起作 用。0.1MPa）检查水压是否足够大（二、放气 2.1 确认磁控溅射室内部温度已经冷却到室温； 2.2 检查所有阀门是否全部处于关闭状态； 2.3 磁控溅射室的放气阀是V2，放气时旋钮缓慢打开，这可以保证进入气流不会太大； 2.4 放气完毕将气阀关紧。 三、装卸试样与靶材 3.1 打开B柜总电源（在B9面板上），电源三相指示灯全亮为正常。 3.2 提升或降落（B4“升”或“降“）样品台要注意点动操作，不要连续操作。 3.3 装卸试样与靶材要戴一次性薄膜手套，避免油污、灰尘等污染。 3.4 磁控靶屏蔽罩与阴极间距为2-3毫米，屏蔽罩与阴极应该为断路状态。 3.5 装载试样要注意试验所用样品座位置与档板上溅射孔的对应，并记录样品座的编号及目前所对应的靶位。 3.6 降落样品台时要注意样品台与溅射室的吻合，并用工业酒精擦洗干净样品台与溅射室的配合面。 四、抽真空 4.1 确认D面板“热电偶测量选择”指示“Ⅰ”时； 4.2 确认闸板阀G2、G4已经关闭； 4.3 打开B4上“机械泵Ⅰ”，再打开气阀V1，开始抽低真空。 4.4 打开B3面板的电源开关，同时关闭“复合”键。可以从B3－1处观察低真空度。(低真空测量下限为0.1Pa）。当真空度小于5Pa可以开始抽高真空。 4.5 关闭气阀V1，打开B4上“电磁阀Ⅰ”（确认听到响声表示电磁阀已开） 4.6 打开B8面板的磁控室分子泵电源，按下“START”键，按下FUNC/DA TA键，数字开始逐步上升，等大于H100.0后打开闸板阀G1，随后分子泵速上升并稳定到H400.0。 4.7 磁控室的高真空度在B2面板显示，不要一直开着高真空的测量，也不要频繁开关, 通常每隔1-2小时可打开观察一次，等示数稳定后再关闭（一般不超过3分钟）。 五、充气 5.1确认高真空度达到了-4、-5的数量级，在充气之前必须关闭高真空计； 5.2 打开A1面板上MFC电源，预热3分钟； 5.3 稍关闭闸板阀G1到一定程度，但不要完全关紧 5.4 打开V4、V6（若是二路进气，V5应和V6同时打开）阀门 5.5 将控制阀扳到“阀控“位置 5.6 打开气瓶阀门，稍旋紧减压阀至压力示数为0.1MPa即可； 5.7 调节MFC阀控的设定（一般在30左右），再进一步关紧闸板阀使得低真空（B3－1）读数接近所需的溅射压强，然后通过微调MFC阀控得到所需的溅射压强。
磁控溅射(2讲义仪器)
【附录】DHRM-3射频磁控溅射镀膜装置介绍 DHRM-3射频磁控溅射镀膜装置是高真空磁控溅射镀膜设备。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，可以制备单层膜，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。 概述 本系统主要由溅射真空室、磁控溅射靶、基片公转台、单基片加热台、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。 图1、真空室示意图
图2、电控柜示意图
工作原理及技术指标 工作原理： 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。 技术指标： 系统主要组成 溅射真空室组件： 圆筒型真空室尺寸Φ300X300，电动上掀盖结构，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，上盖组件上可以安装电动提升机构组件，真空获得和工作气路组件： 图3、气路原理图 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；通过二路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或V3单独进气。MFC流量范围：一路100SCCM、一路500SCCM。通过V4阀充入干燥氮气放气。 系统主要机械机构简介 1、磁控溅射靶组件 溅射真空室采用单靶溅射结构，靶在下，基片在上，向上溅射成膜，可以溅射磁性材料的电磁靶，靶材2英寸； RF、DC兼容；靶内有水冷；直接向上溅射时，靶材表面与基片表面间距离为40～80mm连续可调；靶配有单独的屏蔽罩，以避免污染；配有电动挡板，按键控制挡板开合。 2、基片加热公转台组件 基片加热公转台组件安装在真空室上盖组件上，转盘上可以同时放置3个基片，可放置Φ20mm的基片。三个工位中，其中一个工位安装加热炉，其余2个工位为自然冷却基片台。基片加热最高温度500℃，由热电偶闭环反馈控制。在步进电机+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，单片机控制公转到位。 转盘加热炉组件包括2英寸加热炉盘、加热接线柱等；加热方式为电阻丝式，螺旋形缠绕的是φ1mm的铁铬铝丝；基片加热最高温度500℃；程序控温，采用宇电公司的AI-518P可控可调的加热控温器，采用热电偶闭环反馈控制。 操作规程： 开机前准备工作 1）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。 2）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部处于关闭状态。 3）检查分子泵、机械泵油是否标注到刻线处，如没有达到刻线标记应及时加油。 4）检查系统所有阀门是否全部处于关闭状态，确定溅射室完全处在抽真空前
磁控溅射操作规程
磁控溅射设备操作规程 开机过程 1.开电柜A水阀（注意有两水路，阀门上标签为电柜左(A)，电柜右(B)）. 2.开电柜A总控制电源. 3.开机械泵，打开旁抽阀V 1 ,开低真空计电源，用机械泵抽至机械泵抽压极限(或5Pa 以下). 4.关闭旁抽阀V 1.开闸板阀G，开前级阀（电磁阀DF 1 ） 5.观察低压真空计示数是否稳定(稳定时即为系统不漏气)，待稳定后开分子泵(KYKY) 总电源. 6.观察分子泵显示窗口为闪动的450Hz时，按下分子泵启动按钮，分子泵加速. 7.当分子泵转速稳定，窗口显示为450Hz后，按下高真空计DL-7电源按钮，观察真 空室真空度，等待达到溅射所需的本底真空度(一般为10-4Pa). 溅射过程 1.关闭高真空计DL-7(!进气之前一定要关闭，否则高真空计会被损坏)，然后打开充 气阀V2，再打开截止阀V5. 2.开氩气瓶总阀，开减压阀，观察其指示小于1.5格(三个大气压)即可. 3.开质量流量计电源，将MFC1打到阀控位 4.关小闸板阀G，此调节过程配合旋动旋钮调节气体流量，使低压真空计示数（直 流溅射一般为2~5Pa之间，射频一般在5-8Pa之间）. 5.开电柜B水阀，开电柜B总控制电源. (1).直流溅射：开电柜B中相对应靶位直流溅射电源，调节功率使使靶上方氩气电离启辉.旋转功率调节旋钮，使溅射功率达到所需要的数值.待板压和板流稳定后，转动挡板和转盘，转动挡板和转盘到相应的靶上，开始溅射并计时.溅射完毕后，将功率调节旋钮逆时针调到最小，按下停止按钮.然后关闭电柜B的总控制电源. (2).射频溅射：按下电柜B中射频功率源的Uf按钮，电子管预热5-10分钟.按下Ua的开始按钮，通过Ua粗调和细调增大板压，使靶上方氩气电离启辉.调节SP-II 型射频匹配器的C1,C2(调节一个时，另一个不动)，使反射功率最小，驻波比小于1.5.增大Ua,调节匹配器的电容使反射功率始终最小，如此反复调节使溅射功率达到所需要的数值.预溅射几分钟后，转动挡板和转盘到相应的靶上，即可开始溅射. (3).溅射完毕后，将Ua调到最小，按下Ua的停止按钮.等待几分钟后按下Uf按钮.然后关闭电柜B的总控制电源. （如果需要给衬底加热，方法同退火过程的5，6步骤）. 靶挡板和转盘的转动：可通过电脑上的控制软件或手动转动.注意转盘和样品挡板同时转动前一定要检查定位插销，不能使转盘被卡住；只对样品进行转动操作前，需要将样品挡板卡住；为了不使加热电缆缠绕，不能大角度转动转盘. 6.溅射完毕后，关闭氩气的过程：先关气瓶总阀，后关减压阀，再将MFC1打到关闭， 待流量计显示为0后关闭流量计电源.先关V5后关V2，开大闸板阀G，让分子泵将真空室抽至高真空.
有关磁控溅射的实际问题
一种增磁装置在磁控射频建设纸杯薄膜中的应用（王怀义、刁训刚、王聪、郝维昌、王天民）磁控溅射技术王怡德 洛仑兹力F=QVB 辉光的强烈程度应该是：过高或过低的真空度都会导致灭辉,真空度太高,自由分子太少,电离后不足以形成等离子体,真空度太低,分子自由程太小,也不利于等离子体的维持.我在做射频清洗的实验时也遇到过高真空起辉而低真空灭辉或匹配不好的情况,后来证明是射频电源的接地处理上出现了问题,经修正后这种情况就没有了. 充气流量越大,辉光就越强烈,直到知道气压超过一定压力 本论文中样品采用中科院沈阳科学仪器厂JGP350型磁控溅射镀膜机制备，真空抽气系统由机械泵（前级泵）和分子泵（主泵）组成，极限真空度可达2.0×10-4Pa。溅射系统配有三个立式靶，其中两个接射频阴极（RF），另一个接直流阴极（DC）。RF的溅射功率可在0～200W之间调节，直流电源电压为0～2000V。中间样品控制架上有3个样品夹具，样品控制架可通过旋转来选择所要溅射的靶。其中一个样品位的后面有加热电阻丝，可对该位置上的衬底加热，使得衬底温度在室温与400℃之间可调。靶和衬底间距为5cm。由于靶材CdTe 和ZnTe陶瓷靶的电导率较低，所以采用射频溅射模式。工作气体为氩气。磁控溅射所用靶材是纯度为99.999%的ZnTe和CdTe化合物陶瓷靶，靶材直径为100mm、厚6mm。沉积薄膜用的衬底均为普通玻璃，衬底厚1mm，长宽为2.5×6cm。 射频溅射时，采用高频射频电源（13.56MHz），分别将靶材和真空室的其他部分耦合在电源的两极，衬底处于靶材对应的位置，与靶材间距为5cm， 射频磁控溅射时放电的过程（工作气体为Ar气）： 1）无光放电 打开射频电源及电流显示器，即会有十毫安以下以下的电流显示。这时真空室中一般会有几帕到几十帕的Ar压，始终有少量Ar处理游离态，以电子和Ar正离子的状态存在。并维持微弱的电流。 然后随着电压的增加，电流会逐渐增加。当两极加上电压后，电子和Ar+ 在电压作用下，往返于两极。这时外加电压的变化周期为7e-8s，正离子的浓度来不及改变，电子的质量很小，速度快，可以在电压方向改变的半个周期内形成电流。 升高电压，电子加速获得较大动能，碰撞Ar气分子时，使之电离。增加了 正离子和电子的浓度，进一步导致电流增加。 2）辉光放电区 当电压继续升高，电流继续增大；电压升高到500V附近时，达到临界点，产生辉光，同时电流基本不变，电压随之降低。 这一阶段中，电压增大到一定的值，正离子在较大的电场作用下，加速获得足够的动能， 当电压进一步增加时，汤森放电的电流将随之增大，当电流增大到临界点时，极板两端电压突然降低，（在射频溅射时，这一区域也很明显，在可以起辉的气压下，电压增加到500V
磁控溅射操作流程及注意事项
磁控溅射操作流程及注意事项
磁控溅射操作流程及注意事项 一、打开冷却水箱电源（注：水箱电源是设备的总电源。） 检查水压是否足够大（0.1MPa），水压控制器是否起作用。 二、放气 2.1 确认磁控溅射室内部温度已经冷却到室温； 2.2 检查所有阀门是否全部处于关闭状态； 2.3 磁控溅射室的放气阀是V2，放气时旋钮缓慢打开，这能够保证进入气流不会太大； 2.4 放气完毕将气阀关紧。 三、装卸试样与靶材 3.1 打开B柜总电源（在B9面板上），电源三相指示灯全亮为正常。 3.2 提升或降落（B4“升”或“降“）样品台要注意点动操作，不要连续操作。 3.3 装卸试样与靶材要戴一次性薄膜手套，避免油污、灰尘等污染。 3.4 磁控靶屏蔽罩与阴极间距为2-3毫米，屏蔽罩与阴极应该为断路状态。 3.5 装载试样要注意试验所用样品座位置与档板上溅射孔的对应，并记录样品座的编号及当前所对应的靶位。 3.6 降落样品台时要注意样品台与溅射室的吻合，并用工业酒
精擦洗干净样品台与溅射室的配合面。 四、抽真空 4.1 确认D面板“热电偶测量选择”指示“Ⅰ”时； 4.2 确认闸板阀G2、G4已经关闭； 4.3 打开B4上“机械泵Ⅰ”，再打开气阀V1，开始抽低真空。 4.4 打开B3面板的电源开关，同时关闭“复合”键。能够从B3－1处观察低真空度。(低真空测量下限为0.1Pa）。当真空度小于5Pa能够开始抽高真空。 4.5 关闭气阀V1，打开B4上“电磁阀Ⅰ”（确认听到响声表示电磁阀已开） 4.6 打开B8面板的磁控室分子泵电源，按下“START”键，按下FUNC/DATA键，数字开始逐步上升，等大于H100.0后打开闸板阀G1，随后分子泵速上升并稳定到H400.0。 4.7 磁控室的高真空度在B2面板显示，不要一直开着高真空的测量，也不要频繁开关, 一般每隔1-2小时可打开观察一次，等示数稳定后再关闭（一般不超过3分钟）。 五、充气 5.1确认高真空度达到了-4、-5的数量级，在充气之前必须关闭高真空计； 5.2 打开A1面板上MFC电源，预热3分钟； 5.3 稍关闭闸板阀G1到一定程度，但不要完全关紧 5.4 打开V4、V6（若是二路进气，V5应和V6同时打开）