• 概述

磁控濺射是利用磁場束縛電子的運動（即磁控管模式），其結果導至轟擊基片的高能電子的減少和轟擊靶材的高能離子的增多，使其具備了“低溫”、“高速”兩大特點。磁控濺射法制備的薄膜厚可控性和重復性好、薄膜與基片的附著能力強，膜層純度高。

主要技術性能指標

 系統(tǒng)結構及功能概述

本鍍膜系統(tǒng)為方形真空室結構，后部抽氣，正面開門結構，采用優(yōu)質奧氏體不銹鋼制造。濺射沉積室底板上安裝有三只共焦磁控濺射靶（濺射靶角度可調），出射束流方向朝向基片架并在基片上得到薄膜。該設備結構簡單，可用于研究和開發(fā)納米級單層及多層功能膜，如硬質膜、金屬膜、半導體膜、介質膜、復合膜、鐵磁膜和磁性薄膜等新型薄膜材料。

工作原理

濺射沉積系統(tǒng)為一三靶濺射沉積系統(tǒng)，各靶可獨立/順次/共同工作，分布在一個圓周上。各靶固定在真空室底板上，靶基距可以通過基片架的升降來調節(jié)（靶基距60mm～90mm可調）?；芸缮?，采用磁流體密封裝置+步進電機驅動，滿足基片旋轉要求。

A.基片架功能

系統(tǒng)設一個基片架，可旋轉+升降，同時可通過鹵素燈對基片在沉積涂層過程中進行加熱；加熱系統(tǒng)采用日本導電溫控儀及電力組件，溫度PID控制。基片旋轉利用磁流體密封裝置與步進電機配套實現(xiàn)。

B. 鍍膜過程

單質薄膜的制備：在某只靶開啟的情況下，可在基片上完成單質薄膜的制備。

多層膜的制備：三只磁控濺射靶可根據(jù)需要，按照一定的啟停順序（輔以樣品架的自轉，均通過計算機控制），完成多層膜的鍍制過程。

混合物薄膜的制備：三只靶中的兩只/三只同時工作，可以完成具有兩/三種成分組成的混合物薄膜制備。

化合物薄膜：本系統(tǒng)可以通過兩種方式制備化合物薄膜。（1）采用射頻電源，利用具有特定組成的靶材來得到化合物薄膜；（2）采用直流/射頻濺射電源，利用單質靶材在通入反應氣體的條件下制備化合物薄膜。

此外，磁控濺射系統(tǒng)充分考慮加熱、低壓濺射、偏壓濺射等要求。可以在上述各種薄膜的制備過程中將偏壓、加熱等條件引入到鍍膜過程中。與此同時，上述鍍膜過程均可以在手動、自動兩種方式下完成。

C. 真空獲得及壓力控制

真空獲得系統(tǒng)利用渦輪分子泵作為主泵，機械旋片泵作為前級泵對真空系統(tǒng)抽氣。真空度控制通過和主泵相連的插板閥來實現(xiàn)。

D．電源

二只500W直流電源、一只500W射頻電源（含自動匹配器）

2KW加熱溫控電源一套。

系統(tǒng)主要參數(shù)

1. 極限真空度：≤5×10^-5Pa（清潔+烘烤去氣條件下12小時內獲得）；
2. 抽真空時間：40分鐘內，≤5×10^-4Pa；
3. 基片加熱溫度：≤600℃（碘鎢燈加熱）；
4. 基片尺寸：≤Φ2inch的圓片；
5. 基片架數(shù)量：1套；
6. 靶材尺寸：直徑60mm；
7. 靶數(shù)量：3只；
8. 真空室烘烤溫度：≤150℃；
1. 真空室尺寸：400×400×H450（根據(jù)實際情況可能會適當調整）；
10. 基片架移動距離：≤50mm（軸向方向）；
11. 靶軸線和基片旋轉軸線夾角：共濺射；
50. 氣路系統(tǒng)：4路進氣，其中1路為放氣使用；