系统具备制备各种薄膜、多层膜的功能,可用于镀制金属膜、半导体膜、非金属膜及介质膜等研究工作,能制备氧化物、氮化物等薄膜;同时又可以对样品进行等离子体清洗、反溅清洗。设备具体包括真空腔室、样品加热盘、等离子体电极、泵抽系统、真空测量系统、水路系统、气路系统等组成。
主要技术性能指标及基本结构
1.真空室Ф350×约H350(mm),为筒形卧式双层水冷全不锈钢结构;正面活门带石英观察窗;其上部装有一固定石墨加热炉可手动升降样品盘,并配有样品挡板采用手动控制旋转;两侧面安装有封接观察窗并配挡板; CF35照明法兰,进气截止阀,放气阀,旁抽角阀,蝶阀,后部装有一个CF150闸板阀与分子泵连接构成抽气管道。下部装有射频等离子体启辉电离装置,可实现手动调节与样品距离。
2.真空获得及测量:采用FF-160/620C型分子泵+2XZ-8机械泵+ZJP30罗茨泵通过一个CF150超高真空闸板阀对真空室进行抽气实现主抽;通过一个CF35角阀实现旁路抽气;真空规管均安放在主抽气管道上,实现对系统真空度的测量;真空测量采用ZDF5201数显超高真空复合计,镀膜时采用绝对压力变送器进行真空度测量。系统极限真空:经48小时烘烤后连续抽气, 高于10×10-6Pa;抽速:充入干燥氮气并短时间暴露大气后开始抽气,40分钟可达≤10-4 Pa。系统漏率:≤5.0x10-7 Pa.l/S,停泵关机12小时后保持真空度≤5Pa。工作真空度1~1000 Pa。
3.样品台:可加热从室温~1200 ℃,控温精度在±2℃,可在样品上加负偏压(~-300 V)。样品台与反应气体匀气盘之间的距离可调节。可放置≥50mm×50mm方片为基片。
4. 控制系统:
4.1 泵阀等开关量的控制
系统中所有泵、阀、照明等开关量的控制,都是手动控制实现的,采用一个按钮来控制,例如机械泵:如果当前机械泵的状态为停止,按下机械泵的按钮,机械泵启动,启动后的状态为绿色,再次按下此按钮,机械泵停止,颜色为灰色。
4.2 加热电源的控制
满足加热工艺条件下,先按下“加热电源”按钮,启动加热电源接触器电路,然后可通过手动方式控制加热电源。手动控温是通过SR93温控表手动调节温度输出。
4.3 流量计控制
流量计的操作详见说明书
4.4射频电源控制
射频电源控制详见说明书
5. 电源
1、RF射频电源:N=1500W f=13.56MHz 1台
2、直流负偏压电源:0-600V 1台
3、样品加热温控电源: 1台
4、分子泵电源: 1台
5、总控制电源: 1台
6、流量显示仪: 1台
7、复合真空计: 1台
8、绝对压力变送器 1台
6. 气路系统:采用5路MFC质量流量控制器和1路浮子流量计控制进气,具体见系统真空示意图。
7.水冷却及水压报警系统:系统配有水冷却系统,用来对分子泵、射频电极、腔体、等进行冷却。在水路上安装有水流继电器,一旦缺水或水压不足,将进行报警并切断相应电源,以防止损坏设备。