JGP磁控濺射儀操作步驟

1、JGP 650型雙室超高真空多功能磁控濺射系統(tǒng)操作步驟一、開機(jī)前的準(zhǔn)備工作:1、開動(dòng)水閥,接通冷水,檢查水壓是否足夠大,水壓控制器是否起作用,保證水路暢通。2、檢查總供電電源配線是否完好,地線是否接好,所有儀表電源開關(guān)是否處于關(guān)閉狀態(tài)。3、檢查分子泵、機(jī)械泵油是否到標(biāo)注線。4、檢查系統(tǒng)所有的閥門是否全部處于關(guān)閉狀態(tài),確定磁控濺射室完全處在抽真空前封閉狀態(tài)。二、換樣品過程:1、先打開真空顯示儀,檢查濺射室是否處于真空狀態(tài),若處于真空狀態(tài),首先要放氣,室內(nèi)的大氣壓與外界的大氣壓平衡,打開濺射室內(nèi)的照明燈,看看機(jī)械手是否放在靶檔板下面,定位鎖是否已經(jīng)抽出時(shí)(拔起,才能決定把屏蔽罩升起。2、按動(dòng)進(jìn)步電

2、機(jī)升開關(guān),讓屏蔽罩緩緩升起,到合適位置為止,當(dāng)屏蔽罩升到最高位置時(shí),進(jìn)步電機(jī)升開關(guān)將不起作用。3、換樣品(靶材時(shí):松動(dòng)螺絲,用清洗干凈的鑷子小心取出靶材,把靶材放到干凈的容器內(nèi),以防污染;用紗布沾高純酒精把濺射室清洗干凈;放靶材時(shí),一定要讓靶材和靶面接觸(即靶材必須是一平面,不平者勿用,把靶材放在中心(與靶的邊界相距2-3mm.一定要用萬用表來測量靶材(正極與靶外壁(負(fù)極要斷開,否則將要燒壞;然后把基片放在上面的樣品架上(松動(dòng)螺絲,把基片放在樣品架上,然后上緊螺絲。把樣品架卡在轉(zhuǎn)盤上。4、按動(dòng)進(jìn)步電機(jī)降開關(guān),讓屏蔽罩緩緩下降,當(dāng)下降到接近濺射室時(shí),一定要把定位儀貼在屏蔽罩壁上,可以用左手按進(jìn)步

3、電機(jī)降開關(guān),右手推動(dòng)屏蔽罩使其安全降下來,注意千萬不要使濺射室上真空圈損壞,一旦真空圈損壞,整個(gè)濺射室就無法抽真空,儀器不能正常工作。三、抽真空過程1、換好樣品后,磁控濺射室、進(jìn)樣室、和分子泵都處于大氣狀態(tài),插板閥G2應(yīng)為開啟狀態(tài),首先按下機(jī)械泵開關(guān),機(jī)械泵指示燈亮,表明機(jī)械泵開始工作。2、按下電磁閥DF1(是分子泵的排氣口,緩慢打開旁抽角閥V5(避免大氣壓的作用,對儀器有可能損壞,機(jī)械泵對磁控濺射室、進(jìn)樣室和分子泵同時(shí)進(jìn)行抽氣,打開復(fù)合真空計(jì)(ZDF-2AK進(jìn)行測量。當(dāng)真空計(jì)顯示的真空度好于20Pa 時(shí),樣品室下面的兩個(gè)燈管發(fā)亮(只有室內(nèi)的真空度達(dá)到一定成度,即小于20Pa 時(shí),燈管才發(fā)亮,

4、關(guān)閉旁抽閥V5。3、啟動(dòng)分子泵(FB600,按下分子泵總電源開關(guān),按下切換鍵(Fundata是讓分子泵頻率歸零,按Start,分子泵開始加速,其電源版面上顯示頻率,分子泵開始工作打開,約8分鐘后,頻率顯示為400HZ時(shí),分子泵進(jìn)入正常工作狀態(tài)后,隨即把左側(cè)的插板閥G1和G3打開,在打開G1時(shí),逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),直到有聲響,然后回轉(zhuǎn)一圈。分子泵開始對磁控濺射室、進(jìn)樣室進(jìn)行抽真空,這是從復(fù)合真空計(jì)中可以看出真空度為0.1Pa時(shí),打開高真空計(jì),測量高真空。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要,真空度應(yīng)達(dá)到多少為最佳(主濺射室極限真空度為 6.6*10-6,進(jìn)樣室真空度為6.6*10-4,需要40分鐘左右四、濺射過程1、用分子泵

5、和機(jī)械泵對磁控濺射室繼續(xù)抽真空,待室內(nèi)真空度達(dá)到實(shí)驗(yàn)的需求后(一般在5Pa左右,用真空計(jì)來監(jiān)測真空度。注意:若在高真空狀態(tài)下,不能充氣,以免發(fā)生高真空電離,一定要轉(zhuǎn)到手動(dòng)(低真空。2、向?yàn)R射室充氣,先打開氣瓶,打開V1(緩慢地讓V1至V6管子中的Ar氣進(jìn)入濺射室時(shí),一邊開V1,一邊看著真空計(jì),若真空計(jì)的變化叫較大,就減小一點(diǎn)。打開V6,打開流量顯示儀(在關(guān)閉狀態(tài)之前,一定要使流量顯示儀預(yù)熱10分鐘,氣體流量顯示先達(dá)到關(guān)閉檔調(diào)零,后達(dá)到閥空檔,調(diào)節(jié)所需的氣流量(這個(gè)參數(shù)對薄膜的生長起著至關(guān)重要的作用,關(guān)插板閥至關(guān)閉狀態(tài),調(diào)節(jié)進(jìn)氣與抽氣(調(diào)節(jié)流量計(jì)與插板閥,使濺射室的真空度為1.0Pa左右。3、起

6、輝過程,當(dāng)真空達(dá)到一定成度之后,打開直流濺射電源或射頻濺射電源開始工作,按下直流濺射和射頻濺射的檔板按鈕,使檔板正對著靶,再按下起輝按鈕,靶就逐漸起輝,然后調(diào)節(jié)射頻功率,首先調(diào)到20W,然后在濺射室下面的功率表來調(diào)節(jié),其中C1,C2是兩個(gè)可調(diào)電容,用來調(diào)節(jié)濺射和反濺射兩部分的的功率,反濺射的功率越小越好,濺射的功率應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要來確定,兩個(gè)鍵可以相互配合使用。4、打開直流濺射電源開關(guān),逐漸調(diào)節(jié)功率;偏壓只加在基片上,一般只能加200V,千萬注意:不要超過200V。5、本儀器有兩個(gè)轉(zhuǎn)盤I、II,I是水冷加熱轉(zhuǎn)盤,現(xiàn)在儀器用的是轉(zhuǎn)盤I(上面的線是熱電偶線,下面的是加熱線,它有六個(gè)樣品位置,其中有

7、一個(gè)加熱爐位,能存放一片樣品,并對其加熱,溫度可達(dá)500 0C,可控可調(diào),其余五個(gè)樣品均為水冷,樣品不自轉(zhuǎn),隨轉(zhuǎn)盤做周向180 0 回轉(zhuǎn);優(yōu)點(diǎn)是一次可以制備六塊樣品,我們知道濺射室中有五個(gè)靶,其中一個(gè)是兩套檔板系統(tǒng):基片檔板和靶檔板,基片檔板只有一個(gè)孔,在直濺射時(shí),只有基片檔板上的孔和靶正對著時(shí),靶檔板才打開,開始濺射,濺射的時(shí)間可根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需求,用計(jì)算機(jī)來加以控制,對于直濺射,舉例說明。我們把靶從正對面開始設(shè)為A、B、C、Dta=3; 表示在A靶上停留3秒For=4; 表示轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)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

8、的是下一次的循環(huán)tc=2; 表示在C靶上停留3秒在For和next之間是循環(huán)的步驟優(yōu)點(diǎn):一次可以制備六個(gè)樣品,在相同條件下,用來制備一系列摻雜樣品。II是共濺射加熱轉(zhuǎn)盤,它只有一個(gè)樣品位置,一次只能放一個(gè)樣品,樣品可以自轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速可調(diào),可以對基片加熱,最高溫度可以達(dá)到600 0C。共濺射時(shí),四個(gè)靶均對著一個(gè)基片,靶的角度可以調(diào)節(jié)(是否可以同時(shí)濺射,若想在一個(gè)基片上鍍上幾層不同的膜,可以用計(jì)算機(jī)加以控制。舉例如下:a=3; 表示在A靶上停留3秒For=4; 表示轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)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; 指的是下一次的循環(huán)c=2;

9、 表示在C靶上停留3秒在For和next之間是循環(huán)的步驟這樣可以在一個(gè)基片上鍍上幾層膜(過程是基片不動(dòng),靶上的擋板打開從而濺射,一次只能做一個(gè)樣品。五、關(guān)閉過程1、停止濺射后,關(guān)閉V2,再關(guān)閉V7,關(guān)閉流量計(jì),關(guān)閉高壓閥、關(guān)閉低壓閥,把插板閥完全打開。(為何打開?。2、關(guān)閉真空計(jì)3、按分子泵的STOP 待分子泵的頻率下降到200HZ以下,完全關(guān)閉插板閥G。4、分子泵頻率下降到00HZ時(shí),按OFF鍵,關(guān)掉分子泵(有聲響。5、關(guān)閉電磁閥DF,關(guān)閉機(jī)械泵。6、關(guān)閉總控制電源,關(guān)閉冷卻水六、使用應(yīng)注意事項(xiàng)1、磁控靶、分子泵工作時(shí),一定要通水冷卻。2、磁控濺射室暴露大氣前一定要關(guān)緊閘板閥,以面損壞分子泵

10、,同時(shí)要關(guān)緊氣路截止閥,以面氣路受污染。3、在室體內(nèi)濺射完畢之后,樣品可隨爐冷卻,真空室內(nèi)溫度60 0C以下時(shí)才能暴露大氣。4、升降屏蔽罩時(shí)一定要把機(jī)械手放在靶擋板的下方位置5、嚴(yán)禁插板閥一端是大氣,一端是真空的條件下打開閘板閥。6、打開機(jī)械泵抽大氣時(shí),旁抽閥要緩慢打開。7、突然停電時(shí),所有電源要復(fù)位。過5-7分鐘后,才能重新啟動(dòng)分子泵。8、給樣品加偏壓時(shí),要將定位鎖拔起,機(jī)械手一定要放在靶擋板上方。9、系統(tǒng)由大氣抽到低真空的過程中和鍍膜過程中禁止開烘考燈和照明燈。10、在取出或更換樣品和靶材時(shí),要注意真空室的清潔,同時(shí)要保證屏蔽罩與靶材之間的距離大于1mm小于3mm。(為何七、維護(hù)與保養(yǎng)1、設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,若真空度有所下降的現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)間查各發(fā)蘭密封口是否有膠圈老化及螺絲松動(dòng)現(xiàn)象,以便及時(shí)更換膠圈,擰緊螺絲。2、若磁控靶不起輝,一定要檢查永磁靶表面場強(qiáng)是否下降太多,如果下降太多(一般待靶材測量,表面場強(qiáng)應(yīng)大于300高斯需要更換磁鋼。二是要檢查靶電源是否有故障;三是要檢查起輝濺射真空度與前次的差別。更換不同靶材,起輝壓強(qiáng)不盡相同。3、遇有前級真空抽不上去時(shí),除了要盡