磁控溅射操作流程及注意事项

2019-09-01 13:54

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“ ”调升温时间(小时),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。


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