磁控溅射设备说明书

2019-02-25 说明书

  篇一:磁控溅射设备说明书

  用户手册

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  本手册涉及的字体及符号说明:

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  目录

  绪言 ................................................................................................. 1

  一、系统简介 ................................................................................ 1

  1、概述 ....................................................................................... 1

  2、工作原理以及技术指标 .......................................................... 2

  工作原理: ........................................................................................... 2

  技术指标: ........................................................................................... 2

  3、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: .............................................................................. 7

  4、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 ........................................................ 8

  1、磁控溅射靶组件 ..................................................................... 8

  2、单基片加热台组件 ................................................................. 9

  3、基片加热公自转台组件 ........................................................ 10

  4、基片挡板组件 ...................................................................... 11

  三、操作规程: ...........................................................................11

  磁控溅射沉积系统

  1、开机前准备工作 ................................................................... 11

  2、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: ........................................................ 12

  3、溅射室处于真空状态时抽真空: .......................................... 13

  4、工作流程: .......................................................................... 13

  ? 装入样品: ................................................................................. 13

  ? 磁控溅射镀膜: ......................................................................... 14

  5、靶材的取出和更换: .............................................................. 15

  6、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 .............................................................................. 20

  1、安全用电操作注意事项: ....................................................... 20

  2、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 .............................................................. 23

  2

  篇二:高真空单靶磁控溅射镀膜机使用说明

  高真空单靶磁控溅射镀膜机

  使用说明

  沈阳天成真空技术有限责任公司

  20011年12月

  高真空单靶磁控溅射镀膜机使用说明

  本磁控溅射设备是受吉林大学的委托,根据双方签署的技术合同要求而研制的。本磁控溅射设备可装卡直径70以下的样品,溅射室极限真空度优于2×10-4Pa。

  下面就本磁控溅射设备的构成及其配置、操作及其注意事项说明如下:

  1 设备构成及其配置

  本沉积系统主要由镀膜系统、真空获得及测量系统、配气系统、加热器与温度控制系统、升降系统、水路循环系统等组成。该沉积系统结构图如下:

  1.1 镀膜系统

  镀膜系统由装片架、磁控靶等组成。 1.1.1装片架

  装片架主要由架板、样品卡等组成。详见下图:

  1.1.2 磁控靶

  本沉积系统配有一套磁控靶、一套1kW的RF溅射电源和一套500W的直流溅射电源及一套100W的偏压电源。镀膜时,可根据需要分别手工连接至直流溅射电源、偏压电源及RF溅射电源。

  RF溅射电源、直流溅射电源及偏压电源分别见各自的说明书。 磁控靶的安装:

  ① 如图:将图中箭头所指示的三个内六角螺钉松开一点,不必

  卸下来。

  ②如图:将图中箭头所指示的屏蔽罩向上抽出。

  ② 如图:将图中箭头所指示的四个内六角螺钉卸下来。

  ③ 如图:将图中箭头所指示的压盖取出。

  ④ 如图:将图中箭头所指示的靶材(76-0.2-0.3×3.2)放到靶面上。然后将压盖及屏蔽罩装上,拧紧内六角螺钉,然后用万用表检测靶面与真空室腔体是否连通,不通则正常。至此靶材安装完成。

  1.2 真空获得、配气及测量系统

  真空获得及测量系统主要由沉积室(内壁尺寸为φ300×300)、1台PN2K—600L复合分子泵(抽速为600L/s)及1台FX16型机械泵(抽速为4L/s)、CC150闸板阀、1个隔断阀、1个电磁阀、1个CF35角阀、一个CF16角阀、前级管道、预抽管道、2个D07系列质量流量计、1个D08型流量显示仪、1个电阻规、1个电离规、ZDF-5227复合真空计组成,其极限真空度优于2×10-4Pa。 1.3 加热器与温度控制系统

  加热器由石墨片、钼杆和隔热屏等组成,加热温度优于500℃,

  篇三: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/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, 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。

  六、溅射

  6.1 确认溅射靶位电源已经连接。

  6.2 确认定位销已经脱开。

  6.3直流溅射

  6.3.1 打开电源开关,调节旋钮至电压达到一定值(一般不超过0.3kv),直流可以顺利启辉,此时电流开始有数值。

  6.3.2 电压与电流乘积为功率值,可继续调节旋钮到所需溅射功率,但是要小于160W。

  6.3.3 直流溅射的关闭:调节旋钮至最小,关闭电源。

  6.4 射频溅射

  6.4.1打开Uf预热5分钟

  6.4.2 面板E或F上的量程按钮设定为200/40

  6.4.3 打开Ua,并通过粗调与微调Ua,接近设定工艺功率,然后通过匹配调节,即调整面板E或F上的C1和C2,得到所需溅射功率。

  匹配的调整规定如下:F为设定功率(小于160W),R要小于1.5或F的8%;对于绝缘材料,在满足F功率的要求下,R要尽量小,且最大不能超过F的15%。

  6.4.4 射频溅射的.关闭:粗调与微调Ua关到最小→关闭Ua→等待3min→关闭Uf。 注:连续溅射一小时后需暂停溅射,关闭气路,等抽真空30分钟后再重新充气溅射。

  七、溅射结束

  7.1 关闭气瓶阀门,旋松减压阀至压力示数为0;

  7.2 将MFC阀开关置于“关闭”位,并将流量调至零,然后关闭电源开关;

  7.3 关闭V6和V4阀门(若是二路进气,V5应和V6同时关闭);

  7.4 打开闸板阀,继续抽真空30分钟后关闭闸板阀;

  7.5 关闭分子泵:按下“STOP”键→等待分子泵速下降到H100.0以下→关闭电源。

  7.6 关闭电磁阀I与机械泵I。

  7.7 等30分钟后,关冷却水电源。

  八、其他操作说明

  8.1加负偏压

  加偏压方法:打开偏压电源,调整偏压为200v即可。偏压要在开始镀膜之前施加。

  8.2基板加热

  8.2.1确认热偶回路、加热回路连接正常,完好;

  8.2.2 打开加热电源I,设定加热温度,调整电流加热;

  8.2.3 结束加热:先将电流调到最小,然后关闭电源。

  九、清理工作及离开注意事项

  9.1 将所用工具放回原处,整理室内卫生;

  9.2 在离开之前,应确认拉闸断电,关闭门窗。

  十、紧急情况处理

  突然停电后的措施:尽快关闭闸板阀,然后关闭各路气阀,关闭电路按钮开关。

  进样室加热退火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 确认进样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 进样室的放气阀是V8,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、装卸样品

  3.1 打开进样室门,将样品朝下,送入退火炉内,使样品托的尖端插入圆形槽内,保证样品托与退火炉平行;

  3.2 关闭进样室门并锁紧旋钮。

  四、抽真空

  4.1 确认闸板阀G2、G4已经关闭

  4.2 打开B5面板上“机械泵Ⅲ”,再打开气阀V9,开始抽低真空。

  4.3 打开B3面板的电源开关,同时关闭“复合”键。可以从B3-2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。

  4.4 关闭气阀V9,打开B4上“电磁阀Ⅲ”(确认听到响声表示电磁阀已开);

  4.5 打开B7面板的进样室分子泵电源,按下“工作”键,高速/转速指示灯亮,随后分子泵速上升并稳定到704,然后打开闸板阀G3,。

  4.6 进样室的高真空度在B3-2面板显示(复合键灯亮,测量值为高真空度),不要一直开着高真空的测量,也不要频繁开关,通常1小时后可达到4x10-3Pa,打开后等示数稳定后再关闭(一般不超过1分钟)

  五、加热退火

  5.1 确认热偶回路、加热回路连接正常,完好;

  5.2 打开对应加热电源,设定加热温度,调整电流加热;

  5.3 结束加热:先将电流调到最小,然后关闭电源。

  六、结束

  6.1 关闭闸板阀;

  6.2 关闭分子泵:按下“工作”键→等待分子泵速下降到0→关闭电源;

  7.6 关闭电磁阀III与机械泵III;

  7.7 等1小时后,关冷却水电源。

  七、清理工作及离开注意事项

  9.1 将所用工具放回原处,整理室内卫生;

  9.2 在离开之前,应确认拉闸断电,关闭门窗。

  八、紧急情况处理

  突然停电后的措施:尽快关闭闸板阀,关闭电路按钮开关。

  附:简单操作步骤

  一、 磁控溅射

  1.1

  1.2

  1.3

  1.4

  1.5 准备工作: 打开冷却水箱电源 → 打开V2放气→ 关闭V2 → 打开磁控室装样品与靶材→ 关闭磁控室 抽真空:开机械泵I → 打开V1气阀 → 至低真空小于5Pa → 关闭V1气阀→ 开电磁阀I → 开分子泵 → 至转速大于H100.0 → 打开闸板阀G1 充气:打开MFC预热3分钟 → 稍关闭闸板阀G1 → 打开V4 → 打开V6(或V5)→ 将MFC打到“阀控” → 打开气瓶 → 关紧闸板阀G1 → 调节MFC 溅射:打开电源开关 → 调节功率至启辉 溅射结束: 将功率调至最小 → 关闭电源 → 关闭气瓶 → 关MFC → 关V6

  (或V5)→ 关V4 → 打开闸板阀G1 → 抽真空30分钟 → 关闭闸板阀 → 关闭分子泵 → 关闭电磁阀I → 关机械泵I → 30分钟后关冷却水电源

  整理工作:整理仪器和卫生 → 拉闸断电,关闭门窗 1.6

  二、 进样室退火

  2.1

  2.2

  2.3

  2.4

  2.5

  准备工作: 打开冷却水箱电源 → 打开V2放气→ 关闭V2 → 打开进样室装样品→ 关闭进样室 抽真空:开机械泵III → 打开V9气阀 → 至低真空小于5Pa → 关闭V9气阀→ 开电磁阀III → 开分子泵 → 至转速稳定704 → 打开闸板阀G3 加热:打开电源 → 设定加热程序 → 调整电流开始加热 加热结束:将电流调至最小 → 关闭电源 → 关闭闸板阀 → 关闭分子泵 → 关闭电磁阀III → 关机械泵III → 1小时后关冷却水电源 整理工作:整理仪器和卫生 → 拉闸断电,关闭门窗

  附:SR93温度控制器说明书 (进样室退火和磁控室基板加热)

  1. 打开电源,按GRP,进入Prog(程序)设置:

  Step1(升温曲线): *按“step”调加热温度(℃),按“Ent”确认;

  *,按“Ent”确认;

  Step2(保温曲线): 重复上述步骤

  Step3(降温曲线):重复上述步骤(但一般都随炉冷却,保温时间到后直接关电源即可)

  2. 设定完程序,退回到初始状态,按“Run”约3秒,绿灯亮,就开始运行

  3. 缓慢顺时针旋转面板功率调节旋钮,将电流调至4A,停留2分钟后,将电流调至8A(将旋钮再旋1/2圈即可),一般加热到最高温度只需8A电流。

  4. 关电源时,先调节功率旋钮到底,再关闭电源。

  注:为了到温时实际温度与设定温度偏差不要太大,可分两段升温,低温升温速度加快,高温升温速度降低。

  篇四:溅射台说明书

  超高真空磁控溅射设备

  使 用 说 明 书

  沈阳奇汇真空技术有限公司

  一 设备简介

  该设备是用于在真空状态下进行磁控溅射试验的科学仪器。设备的密封采用金属密封与氟胶圈密封相结合的方式,电极采用陶封技术,运动采用金属焊接波纹管结构。设备整体用优质不锈钢制造,系统可靠,运动灵活,定位准确。

  1 设备的主要结构及介绍

  设备按外观结构可分为三部分,磁控溅射室、磁控靶、 工作台如图(一)

  2.1磁控溅射室

  磁控溅射室由加热水冷样品架、真空获得及测量系统等组成。 如图(二) 。

  2.1.1 加热及其水冷样品台

  加热样品台安装在磁控溅射室的上方,采用陶瓷炉盘及高温炉丝盘制而成,升温与降温速度快,温度均匀性良好。可加热到600℃,长时间在500℃条件下工作,控温精度±2℃。

  水冷样品台可以和加热样品台更换使用,安装在磁控溅射室上方,采用不锈钢焊接而成,冷却效果良好。(如图三)

  加热样品台 (图三) 水冷样品台

  2.1.2真空获得系统

  由2X—4B机械泵1台,620C分子泵(中科科仪KYKY 620C)1台,上海三井的100L离子泵一台,K-100扩散泵一台,CF150超高真空闸板阀1台,CF100超高真空闸板阀1台,CF35超高真空角阀1只。通断蝶阀一只,KF40电磁真空阀3只,Ф32金属波纹管路3段,(总长6.5米)构成。详见配套部分的《插板阀说明书》《110A分子泵说明书》《2XZ-4B机械泵使用说明书》,《三井离子泵使用说明书》

  2.1.3真空获得系统

  真空测量系统由测量规管和超高真空真空计组成。该机配有KF电阻规、超高真空金属电离规。详见《正华真空计说明书》。

  2.2 磁控靶

  3寸磁控溅射靶,靶体采用无氧铜加工而成,无磁力干扰,磁场部分模拟,提高靶材利用率,内置水冷结构,保证靶材使用寿命,水冷结构特殊设计,抗污染能力强(建议还是要使用纯净水,水中的杂质太多,大大的缩短靶水道清洗的周期。),靶上方固定混气环,可充如掺杂气体。

  2.3 工作台

  工作台整体由方管焊接打磨而成,四周安装可拆卸门板,底部安装有脚轮与地角,可方便移动。

  二 主要技术参数

  1 极限真空度:单开分子泵系统时,8.5x10-6Pa

  开离子泵系统时,8.5x10-7Pa

  扩散泵系统,8x10-4 Pa

  2.真空抽速: 从大气达到7x10-4 Pa,<40分钟。

  3. 可制备最大为φ100mm的薄膜样品

  4. 加热与水冷样品台升降距离为30mm。

  三 设备的安装

  安装步骤如下:

  1 打开包装后将主机和机械泵平稳移动到安装位置,移动过程中严禁搬扶样品架顶部及阀柄、管路等部位,整机严禁磕碰、撞击。 2 设备与其它设备或墙壁的距离不得小于0.6米。

  3 安装位置确定后将主机下的支撑脚旋紧,使活动轮稍离地面。旋紧力要均匀。使用水平仪,调整工作台的水平度。

  4 安装各部件。

  5 连接水源,接好各部件的冷却水路。

  6 电控、电源的连接见电器说明书。

  5 设备操作流程

  5.1准备工作

  1 检查冷却水路,确保水路密封,启动水箱。观察冷却水循环情况,是否有漏水之处,及时解决。

  2 检查真空室的手动放气阀是否关闭,如未关闭请先关闭。

  3 检查插板阀柄运动是否有阻碍物,确保无阻碍物的情况下方能操作。

  4 将总电源面板上的总开关扳上。观察面板上电源相序指示灯。如

  篇五:磁控溅射仪使用说明(1)

  磁控溅射仪使用说明

  一、 放入样品

  1、 在仪器关闭前提下,缓慢开启V5对进样室进行放气至听不到V5进气声音;

  2、 打开进样室观察窗口,将样品放在样品托上后,将样品托放入进样室内样品架上;

  3、 关闭观察窗口,旋紧螺母;

  4、 关闭V5。

  二、 开机

  1、溅射室暴露大气后开机法:

  1) 开循环水电源、阀门;

  2) 开总控电源,确认电源指示灯正常;

  3) 打开G2,开主溅射室机械泵R1,缓慢打开旁抽阀V4;

  4) 当低真空计示数都<30Pa时,关闭V4、G2;

  5) 开机械泵R2,电磁阀DF;

  6) 启动分子泵(进样室-工作,溅射室-启动);

  7) 打开闸板阀G1、G3。

  2、溅射室未暴露大气开机法:

  1) 开循环水电源、阀门;

  2)开总控电源,确认电源指示灯正常;

  3)开主溅射室机械泵R1,缓慢打开旁抽阀V4;

  4)当低真空计进样室示数<30Pa时,关闭V4;

  5)开机械泵R2,电磁阀DF;

  6)启动分子泵(进样室-工作,溅射室-启动);

  7)打开闸板阀G1、G3。

  三、 关机

  1) 关闭两个高真空计(溅射室-按“电源”键,进样室按“复合”键);

  2) 关闭两个闸板阀G1、G3;

  3) 给分子泵降速(进样室分子泵-按“工作”键,溅射室分子泵-按“停止”键)

  4) 进样室分子泵频率降至50Hz后关闭机械泵R2;溅射室分子泵频率降至50Hz时依次关闭电磁阀DF、机械泵;

  5) 分子泵频率降至0Hz后,关闭其电源;

  6) 关闭总电源、冷却水电源、阀门。

  四、 溅射实验

  1、 溅射实验

  1) 确认高真空计关闭;

  2) 从真空室到气瓶方向开阀(不包括气瓶阀门);

  3) 打开气瓶高压阀,调节低压阀至低压表示数为1-2个大气压;

  4) 把流量计打到阀控档,调节进气旋钮进行流量调节;

  5) 通过调节闸板阀G1控制起辉压强(3-5Pa);

  6) 用直流电源起辉直接调功率;溅射电源必须预热3-5分钟;

  7) 调节相应功率计的C1和C2使入射功率最高,反射功率最低。

  2、 试验结束

  1) 把功率调到0点;

  2) 把闸板阀打开;

  3) 关闭气瓶高压阀;

  4) 把流量计打倒清洗档至高、低压表示数都为0时,关闭低压阀;

  5) 从气瓶到溅射室顺序关气。

  五、 反溅实验

  1、 反溅实验

  1) 确认高真空计关闭(进样室必须用低真空计);

  2) 从真空到气瓶方向顺序开气;

  3) 流量计打到阀控,设定好流量;

  4) 预热射频电源;

  5) 通过调节前置闸板阀调气压至5-10Pa;

  6) 反溅档打开,调节射频电源功率;

  7) 调节相应功率计的C1和C2使入射功率最高,反射功率最低。

  2、 反溅实验

  1) 把功率调到0点;

  2) 把闸板阀打开;

  3) 关闭气瓶高压阀;

  4) 把流量计打倒清洗档至高、低压表示数都为0时,关闭低压阀;

  5)从气瓶到溅射室顺序关气。

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