BMS500B型超高真空磁控溅射设备技术方案

高真空磁控溅射薄膜沉积系统技术指标一、系统的主要组成及技术指标溅射室极限真空度：W6.6xl0-spa（经烘烤除气后）；（洁净真空环境）系统从大气开始抽气：溅射室40分钟可达到6.6x10-4Pa;（抽速快，缩短实验准备时间）系统停泵关机12小时后真空度：≤5Pa;膜厚均匀性：优于±5%,铜膜，200nm1、溅射真空室真空室为圆筒形前开门结构，尺寸e450mmx400mm,全不锈钢结构。

可内烘烤到IOO〜150℃,选用不锈钢材料制造，氮弧焊接，表面进行电化学抛光国内首家钝化处理，接口采用金属垫圈密封或氟橡胶圈密封；手动前开门结构；靶安装在上盖，基片转台安装在下底盘（靶台与样品台可以实现上下互换）。

真空室组件上焊有各种规格的法兰接口与功能部件相连接2、磁控被射系统：3套2.1靶材尺寸：60mm；2.2提供靶材：不锈钢、钛、铁各一块（仅供测试靶材用）；2.3强磁靶可溅射磁性材料，射频溅射与直流溅射兼容，靶内水冷；2.4每个靶都配备气动控制挡板组件1套；2.5靶在上，向下溅射，具有单独溅射、轮流溅射、共溅射功能（靶与样品台的位置可以调换；2.6暴露大气下，磁控靶可手动调节共溅射角度；2.7磁控靶与基片的距离可调，调节距离为：90730mm。

3、旋转加热基片台3.1基片尺寸和数量：最大可放置1片6英寸圆形样品；4英寸范围内膜厚均匀性：优于±5%,铜膜，200nm（注：工艺部分在乙方现场完成，甲方现场只做安装、调试本机）；3.2基片通过进口加热丝加热方式，样品加热温度：≥700o C,连续可调；加热装置在真空室上法兰上，对基片托板进行加热，通过热电偶控制控温电源实现闭环控制，系统由加热器和1个加热控温电源组成，加热电源配备控温表，控温方式为PlD自动控温及数字显不；3.3基片自转速度5〜20转/分连续可调；3.4气动控制样品挡板组件1套；3.5样品台安装-200V偏压电源（辅助沉积）。

RF500高真空磁控溅射系统实验操作步骤一、实验前准备工作1.提前一天制定好实验计划。

(明确实验目的，实验计划)2.准备好实验所需用品，检查各种实验气体，基片和实验溶剂是否足够，查阅实验仪器使用记录本，确认实验仪器是否正常工作。

3. 检查腔体和样品工位是否有污染，若有污染，用医用脱脂面（不能用普通化妆棉）沾取无水乙醇/丙酮全面擦拭清洁后使用。

4.检查循环水机内循环水是否足够，若箱内水体浑浊或半月未更换循环水需更换循环水，（循环水用超纯水不能用自来水！）二、衬底/基片/样品托的清洗工具：锡箔纸、镊子、基片托、小烧杯、手套、口罩清洗顺序：丙酮/乙醇—超纯水-稀释氢氟酸溶液（仅限于硅衬底和锗硅衬底）操作：1.打开排气扇，若室外为阴天潮湿，则不能开排气扇，还必须开启室内除湿机。

2.打开超纯水:将超纯水机的超纯水管引入水槽，打开超纯水的进水源，即自来水（当水阀柄与管口垂直时为关，平行时为开）→将超纯水机的电源开关打开→将超纯纯水机面板上“超纯水”开关按下，待面版显示的示数为电阻率17MΩ·cm2以上→开始收集超纯水→收集完毕后，关超纯水面板上的“超纯水”开关→关进水源→关总电源→将插头取下→将超纯水管放回原位。

3.用基片专用镊子夹住基片边缘缓慢放入基片托上。

4.当超纯水机版面显示17MΩ·cm2以上，用超纯水超声清洗基片/样品托专用小烧杯后，在取一定量的丙酮/乙醇，将基片托缓慢放入小烧杯中，然后用干净锡箔纸封住杯口。

5.在超声波清洗机中注入一定量的自来水（以水浸没第5格为宜），设定一定时间（一般20分钟）;将c中小烧杯放入其中，盖上盖子，开始清洗。

6.清洗完后，将基片托取出放在干净的锡箔纸上，将丙酮/乙醇倒入废液瓶中，并注明是“一次废液”或“二次废液”。

7.将超纯水注入烧杯中，重复d步骤。

8．硅衬底和锗硅衬底的腐蚀（1）准备好专用塑料镊子，塑料烧杯，塑料量杯，有盖塑料小筒（不能用玻璃制品，因为氢氟酸会腐蚀玻璃制品）和吹瓶（打满超纯水）备用；（2）穿上实验服，戴好口罩和塑胶手套，开启通风厨排气扇，开启浓氢氟酸试剂瓶后快速在塑料量杯中注入1毫升HF溶液，快速盖好浓氢氟酸试剂瓶，然后在塑料量杯中注入9毫升超纯水，最后将10毫升配好的稀释HF溶液倒入塑料小筒中盖好盖子备用；（3）换新的口罩和手套后，准备好清洗好的基片，秒表，洗耳球，装满超纯水的吹瓶，塑料烧杯，塑料镊子备用；（4）用塑料镊子夹取一片清洗好的基片放入稀释的HF溶液中腐蚀2min后，用去离子水冲洗基片表面和背面，废水用塑料烧杯装好；（5）若基片表面有气泡或者水泡，将基片放在清洁的吸水性强的滤纸上（背面朝下），用手挤压洗耳球，控制气流方向和速度，沿一个方向吹走气泡或水泡；（6）将腐蚀好的基片装在清洗好的样品托上固定好后，快速放入腔体抽取真空；（7）将HF废液装入专用的塑料瓶中，废水倒入下水道，用自来水稀释后冲走。

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≥0.1m310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）。

磁控溅射镀膜机技术规格1.货物名称、数量磁控溅射镀膜机1套2.工作条件及用途2.1工作条件2.1.1能在电源电压380±10%V、50±2%Hz、室温0℃~40℃的环境下连续正常工作。

2.1.2连续工作时间能力不应少于168小时，设备服役期限15年。

2.2用途主要用于镀制多层金属及金属化合物薄膜。

3.技术规格卖方所提供的磁控溅射镀膜机必须是技术先进，经济合理，成熟可靠的产品。

本条中带*技术指标为关键指标，不允许有超标。

3.1基本要求磁控溅射镀膜机由无油真空系统、溅射系统、气体压强控制装置、气体流量控制装置以及烘烤旋转系统等组成。

可满足样品尺寸为φ50mm，多片（4片以上）同时镀制要求，可满足三靶共溅射要求；溅射室采用1Cr18Ni9Ti不锈钢制造；气体管路采用不锈钢硬管；所有设备要求为集装式。

溅射室的观察窗不少于2个；备用接口不少于2个，溅射室内部应有照明装置。

3.1.1样品尺寸：≥φ50mm，*3.1.2膜厚不均匀性：≤±5%；*3.1.3膜厚重复性≤±3%；3.2真空系统3.2.1真空室直径≥φ500mm。

3.2.2极限真空度：≤6.0⨯10-5Pa*3.2.3恢复抽真空时间：从大气~4×10-3Pa小于15分钟*3.2.4真空测量装置范围：大气~1×10-5Pa3.2.5系统漏率：停泵关机12小时后真空度≤5Pa。

3.2.6真空测量：宽量程真空计（用于真空监测）和精度优于1.5%的薄膜规（用于工艺真空控制，建议采用美国MKS产品）；3.3溅射系统3.3.1溅射材料：Ti，Pt，Au，钛酸锶钡等；还可溅射其它金属、氧化物等；*3.3.2溅射靶：溅射靶的数量不少于4个，可满足三靶共溅射要求；要求共溅射和单靶溅射模式转换调节方便；预留一个靶的空位和接口，作为离子源安装备用接口；3个直流靶为高真空型、1个射频靶，其中一个直流靶为磁场增强靶；靶位置：向上溅射；溅射靶与基片距离可调节，每只溅射靶分别配有挡板；4个永磁靶均为摆头靶，可分别实现多层镀膜和掺杂镀膜。

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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。

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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➢描述性说明没有先后顺序之分，是比❑和■高一级目录❑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)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)1、突然断电 (23)2、突然断水 (24)3、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。

真空磁控溅射镀膜原理与技术真空磁控溅射镀膜是一种常用的薄膜制备技术，通过在真空环境中使用磁控溅射装置，将固体靶材溅射成气相离子，然后沉积在基材上，形成一层均匀、致密的薄膜。

这种技术广泛应用于光学薄膜、电子器件、节能涂层等领域。

真空磁控溅射镀膜的原理是利用磁场和靶材上集中的高能离子束，将靶材表面的原子或分子溅射出来，然后沉积在基材上形成薄膜。

具体来说，真空磁控溅射装置包括真空室、靶材、基材和磁控装置。

在真空室中，通过抽气将压力降至10^-3到10^-6帕的真空状态。

当真空室内的气体被抽尽后，向离子源上的靶材施加直流或者交流电，产生高能离子束，击打在靶材上。

同时，在靶材表面施加交变磁场。

这样，气体原子和分子会受到束流的冲击，将离子溅射出来，并通过基材的倾角冲积在基材表面形成薄膜。

磁控装置主要通过磁场对离子进行引导，使得离子束在靶材和基材之间来回移动，进一步增强溅射效果。

真空磁控溅射镀膜技术有以下几个特点：首先，可以在较低的温度下进行薄膜沉积，适用于大多数材料。

其次，由于采用磁场控制，可以获得均匀、致密的薄膜。

再次，能够利用常规的靶材材料，如金属、合金、化合物材料等。

最后，真空磁控溅射镀膜还可通过调整离子束能量和沉积速度来控制薄膜的性质，如厚度、硬度、附着力等。

除了基本的真空磁控溅射镀膜技术，还有一些衍生的技术，如磁控溅射复合镀膜、磁控溅射多层膜、磁控溅射纳米结构膜等。

这些技术在一些特定应用中具有更好的性能，并能满足特定的需求。

总之，真空磁控溅射镀膜技术是一种重要的薄膜制备技术，具有广泛的应用前景。

通过控制离子束能量、磁场强度和沉积条件等参数，可以制备出具有多种特性的薄膜，满足不同领域的需求。

但是，该技术也存在一些问题，如工艺复杂、设备要求高等，需要进一步研究和改进。

磁控溅射实验报告磁控溅射实验报告磁控溅射是一种常见的薄膜制备技术，通过磁场控制离子束的运动轨迹，使其垂直轰击靶材表面，从而产生溅射材料，沉积在基底上形成薄膜。

本次实验旨在探究不同实验条件下磁控溅射过程对薄膜性能的影响。

实验装置主要包括溅射室、真空系统、靶材、基底和检测设备等。

首先，我们使用真空泵将溅射室抽至高真空状态，以确保实验环境的纯净度。

然后，将靶材固定在溅射室的靶架上，并将基底放置在靶材正对位置的基座上。

在实验过程中，我们改变了溅射时间、溅射功率和气氛气压等参数，以观察其对薄膜性能的影响。

首先，我们调整了溅射时间，固定其他参数不变，分别进行了5分钟、10分钟和15分钟的溅射实验。

结果显示，随着溅射时间的增加，薄膜的厚度逐渐增加，但过长的溅射时间可能导致薄膜表面出现颗粒状结构，影响其光学性能。

接下来，我们改变了溅射功率，保持其他参数不变。

通过调节溅射电流，我们分别进行了100W、200W和300W的溅射实验。

实验结果显示，溅射功率对薄膜的晶粒尺寸和结晶度有明显影响。

较低的溅射功率可能导致薄膜晶粒尺寸较小、结晶度较低，而较高的溅射功率则可能使晶粒尺寸增大、结晶度提高。

最后，我们研究了气氛气压对薄膜性能的影响。

在实验中，我们分别将气氛气压调整为0.1Pa、0.5Pa和1.0Pa，并保持其他参数不变。

实验结果显示，较低的气氛气压有助于提高薄膜的致密性和光学性能，但过低的气压可能导致薄膜的成分偏离目标值。

通过对不同实验条件下薄膜的分析，我们发现磁控溅射实验中的溅射时间、溅射功率和气氛气压等参数对薄膜性能有显著影响。

在实际应用中，我们可以根据需要调整这些参数，以获得具有理想性能的薄膜。

此外，磁控溅射技术还有许多其他应用领域。

例如，它可以用于制备导电薄膜、光学薄膜、防腐蚀薄膜等。

在电子器件制备中，磁控溅射技术也被广泛应用于制备金属、合金和化合物薄膜。

总之，磁控溅射是一种重要的薄膜制备技术，通过调节实验条件可以获得具有不同性能的薄膜。

磁控溅射系统基本技术要求磁控溅射技术是一种常用的表面涂层技术，其主要应用于金属和陶瓷等材料的制备和涂装工艺。

该技术具有高效、环保、省能等优点，在航空、航天、电子、建材和汽车等领域得到广泛的应用。

以下是关于磁控溅射系统基本技术要求的介绍。

磁控溅射系统构成磁控溅射系统主要由以下几个部分组成：1.溅射源：是磁控溅射系统中最主要的组成部分，其目的是通过电弧或其他方法将目标材料加热，使其变成蒸汽或离子的形式，并将其喷射到表面上。

2.磁控装置：是系统中必要的部件，其作用是将带电的粒子引导到基底表面，并控制沉积厚度和成膜质量。

3.基底清洗装置：磁控溅射系统必备的组成部分之一，其作用是清洗基底表面，以确保良好的粘附质量并减轻表面缺陷。

4.惰性气体供应系统：惰性气体一般用于气氛控制和作为扩散气体。

主要供应氖气、氦气等。

5.辅助设备：如抽真空系统、高压直流电源、电极、调节装置等。

磁控溅射技术要求基底处理在进行磁控溅射涂装时，亲和力高、表面光洁度好、无油污和控制参量稳定的基底表面是必须的。

基底的表面光洁度和氧化状态均会影响后续的磁控溅射涂装工艺。

因此，应对基底表面进行一系列的清洗、去油、抛光、脱氧等处理工艺，以便使得其表面达到所要求的状况。

物质选择选择合适的溅射材料，对于保证磁控溅射涂装质量来说是至关重要的。

在进行溅射材料的选择时，应考虑其化学成分、物理特性、结构性能等因素，以便确保溅射材料能够满足工艺要求，并保证其与表面的粘附性。

溅射条件对于溅射条件的选择，其主要依据是溅射材料的物理性质和目标涂层的质量标准。

在溅射过程中，应对各项参量予以严格控制，如气氛、溅射电流、溅射功率、沉积速度等，以保证成膜速度、膜层厚度、颗粒大小等参数的准确控制和调节。

喷涂设备磁控溅射涂装设备应具有高度的自动化程度和稳定性，以确保溅射涂装的全过程不受外界因素的干扰。

在选购喷涂设备时，应根据溅射涂装工艺和工艺参数综合考虑设备的各项指标，如溅射功率、电子束束流密度、溅射效率、撞击速度、设备稳定性等因素。

真空磁控溅射镀膜原理与技术
真空磁控溅射镀膜技术是一种高效、环保、高质量的表面处理技术，广泛应用于电子、光学、航空航天、汽车、建筑等领域。

其原理是利用高能离子轰击靶材表面，使靶材原子脱离并沉积在基材表面形成薄膜。

真空磁控溅射镀膜技术的核心是磁控溅射装置。

该装置由真空室、靶材、基材、磁控电源、离子源等组成。

在真空室中，通过抽气将压力降至10^-4Pa以下，然后加入惰性气体（如氩气），使气体分子与靶材表面原子碰撞，产生高能离子。

磁控电源产生磁场，将离子束聚焦在靶材表面，使靶材原子脱离并沉积在基材表面形成薄膜。

真空磁控溅射镀膜技术具有以下优点：
1. 镀膜质量高：由于真空环境下，薄膜表面无气体和杂质污染，因此薄膜质量高，具有良好的光学、电学、机械性能。

2. 镀膜厚度均匀：磁控电源产生的磁场可以使离子束均匀聚焦在靶材表面，使得薄膜厚度均匀。

3. 镀膜速度快：由于离子束能量高，靶材原子脱离速度快，因此镀膜速度快。

4. 环保节能：真空磁控溅射镀膜技术无需使用有机溶剂和化学药品，不会产生废气、废水和废渣，符合环保要求。

真空磁控溅射镀膜技术的应用非常广泛。

在电子领域，可以用于制造集成电路、显示器、太阳能电池等；在光学领域，可以用于制造反射镜、滤光片、透镜等；在航空航天领域，可以用于制造航空发动机叶片、航天器表面涂层等；在汽车领域，可以用于制造汽车玻璃、车身涂层等；在建筑领域，可以用于制造建筑玻璃、金属门窗等。

真空磁控溅射镀膜技术是一种高效、环保、高质量的表面处理技术，具有广泛的应用前景。

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准备好所需的靶材和基片，并确保其表面干净无污染。