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[原创]JDCK-1S560D多靶磁控溅射镀膜设备操作规程: xiangxing 2010-4-22 11:33; -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 　　 1.准备过程　　 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1.1 确定水、电、气是否安全连接，各阀门是否闭合；分子泵、各磁控靶接通冷却水，检查水路是否漏水。　　1.2 合上主柜总电源闸（Where？），打开电源开关；各单元电源与总电源接通，总电源供电。（启动总电源前，报警选择档指向报警；开总电源后，A、B、C灯亮）　　1.3 打开冷却水机的开关（Where？），确认循环水的流动；　　1.4 打开控制电源，启动计算机并打开桌面JD0802.exe程序；　　1.5 基片准备（NaSiO3普通玻璃基片、Si单晶硅基片、SiO2石英基片、Cu铜基片、FeCr（FeNi）不锈钢基片、Al2O3蓝宝石基片）　　1.5.1、把基片切割成（或直接购买）尺寸合适的形状（正方形28mm X 28mm 或者圆形 40mm）；　　1.5.2、基片清洗：把基片浸入盛放酒精的大烧杯中超声清洗5分钟，然后取出基片浸入盛放丙酮的小烧杯，超声清洗5分钟，然后取出基片，用吹风机吹干，把清洗好的洁净基片放入样品盒备用。（注意：丙酮为易挥发有毒溶液，处理时要格外小心，打开门、窗，保持室内通风顺畅，废液迅速倒入大盆水中稀释，然后倒入废液池，烧杯用双氧水清洗1-3遍）　　1.6 基片与靶材取放　　1.6.1、打开真空室的排气阀，保证真空室内外压力的一致，通过主面板电动盖控制的上升按钮打开真空室，把真空室电动盖移向开阔的一侧（注意关闭窗户、门，减少室内的空气流动，降低灰尘对真空室的污染）；　　1.6.2、在电脑上的程序中通过样品台控制按钮升降样品台，从样品盒中用镊子取出刚才的清洁基片，把清洁衬底基片固定在相应的样品托架上（最多可以一次放六个衬底基片），如有需要对基片加热的需要，则需找到加热的热源，对准基片。　　1.6.3、依次取下靶位上的套筒、绝缘的陶瓷半环与固定靶材的金属环，把靶材接触良好的一面对准靶位面放置好，然后依次上好金属环、陶瓷半环、套筒，注意使靶材边缘与套筒不要接触，最好的是能保持距离2mm以上。　　1.6.4、把万用表打到测（电流？）档，迅速短接两测试笔，若听到报警声，表明万用表完好。然后用该表万用表来测试靶材与套筒的绝缘性能，若听到报警声，表明靶材与套筒有接触，需调整直到绝缘良好，然后在真空室壁的密封环上均匀涂抹上一层密封脂。　　1.6.5、把真空室盖推到真空室正上方，通过主面板电动盖控制的下降按钮关闭真空室，注意缓慢下降，一边下降，一边调整，保证盖与真空室壁的结合位置对正对准。　　1.6.7、调节电脑上的靶位升降与靶头摆动按钮，使靶面与衬底基片对准，并保持大约4-6cm的距离，样品位置和样品编号？？？。关闭真空室壁上的排气阀。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　2 系统预抽真空 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　2.1、顺序开启（电脑程序界面）机械泵按钮(有清脆的响声)（电脑程序界面）预抽阀按钮（真空室壁外）机械泵角阀（主柜）真空计开关；　　2.2、等待5-6mni，看（主柜）真空计左边的低真空表读数在5E0（科学计数法，读：5乘以10的零次方）Pa以下时，关闭（真空室壁外）机械泵角阀，开启（电脑程序界面）前级阀按钮，开启（主柜）分子泵绿色启动按钮，当分子泵抽速显示为100L/s以上时，打开（真空室壁外）分子泵闸板阀(有很大的响声)，开始抽高真空。（注意：逆时针缓慢旋转转柄打开阀门，一边转一边看（主柜）真空计右边的高真空表读数，不要使得读数下降得太快，当读数稳定下降，可以较快匀速把真空阀门转柄开到最大，然后回转半圈，以防止闸板阀门损坏）　　2.3、在系统预抽真空过程中，开启衬底加热器，可以加热衬底，调节加热器的功率以达到衬底温度到达所要加热的温度（面板下面的设定值）。　　2.4、40min左右，分子泵抽速显示为600L/s的极限抽速，真空度达到十的负三次到十的负四次方帕，此计数为本底真空度。　　2.5、当本底真空度达到预定要求时，开始充气。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　3 充气过程（注意有两条气路，一为氩气，一为氮气，主柜的具体控制对应有待核实） ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　3.1、首先打开流量计电源，等待5-10mni，确保主柜上的气体流量计的拨动开关位于关闭档，看流量调节按钮指示是否为零，如果不是，进行调零。（在通入气体前必须先清洗气路管道，这个过程大约2一3min，不必每次都清洗）　　3.2、逆时针全开气瓶的安全阀（又称高压阀）逆时针略开气瓶减压阀。何谓略开：外出气压不宜过高，保持压力表上一小格（一般取为0.5）即可。　　3.3、将主柜上流量计的拨动开关拨至阀控位，调节相应流量计旋钮到所需流量初值。　　3.4、缓慢打开真空室外相应气路的进气气流角阀，待气体流量计显示稳定后，全开气流角阀。　　3.5、通过分子泵闸板阀转柄和气体流量计流量调节旋钮的协同操作，使真空室内的气体压力稳定到预定数值，观察真空计示数，到起辉压强（3~5Pa）。　　 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　4 溅射过程（主要在右侧的溅射电源柜进行操作） ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　4.1 首先选择样品基片，通过计算机程序中的样品台旋转按钮选择；在通过升降控制和靶摆动控制中的按钮将靶极对准基片。（同样也可以在溅射过程中进行更加精确的对准操作）要记住真空室内的样品位置与外边电机上标注的位置一一对应，样品位置和样品编号？？？？？。　　4.2 直流磁控溅射　　4.2.1 使用直流电源时，首先打开电源开关，确定电压调节旋钮处于零位，预热3min。　　4.2.2 按模式选择选择所需参数模式，通过旋钮调节至所需参数。按动启动/停止开关开启靶极，打开各靶对应的直流电源，使靶起辉（这时可能有打火现象，是由于靶材表面不洁或有毛刺所致，属正常现象）。　　4.2.3 适当调节进气量，使溅射室内压强到所需工作压强，调节不同功率（10~140W）进行预溅射，除去靶材表面污染物，预溅射时间一般为10~15mni。　　4.2.4 待辉光正常后，打开挡板，溅射镀膜开始，溅射时间一般取10min或其整数倍。注意：此后镀膜时间、样品换位均由手动控制，例如样品1在A位置溅射完毕后，需要在A位溅射样品2，则应该先把样品2转动到A位。　　4.2.5 当结束时，将电压调节旋钮旋至零，按动启动/停止开关关闭靶极。　　4.3 射频磁控溅射　　4.3.1 使用射频电源时，首先确认RF电源的功率调节旋钮处于零位，打开射频电源开关（灯丝开关），预热5min。　　4.3.2 选择档位，按下高压开，通过功率调节旋钮选择合适功率。根据功率计中入射、反射功率显示情况，适当慢慢协作调节RF匹配器自偏压的两个旋钮(C1、C2)，使得使得反射功率低于入射功率的4%以内，即功率计上的入射功率尽可能大，同时反射功率尽可能小，两指针交点（驻波比）1.7，使靶起辉。　　4.3.3 通过调气体流量，改变真空度到所需工作压强，调节不同功率（10~140W）进行预溅射，除去靶材表面污染物，预溅射时间一般为10~15mni。　　4.3.4 待辉光正常后，打开挡板，溅射镀膜开始。注意：此后镀膜时间、样品换位均由手动控制，例如样品1在A位置溅射完毕后，需要在A位溅射样品2，则应该先把样品2转动到A位。　　4.3.5 当结束时，将电压调节旋钮旋至零，按下高压关，随后关闭电源。　　4.4 溅射镀膜完毕，关闭直流或射频电源，关闭右侧溅射总控制电源以及主柜上的衬底加热电源。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　5 结束过程（溅射电源衬底加热电源气源闸板阀分子泵电源分子泵电源前级阀机械泵） ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　5.1 在溅射结束，关闭溅射电源后，关闭气流系统。首先关闭气流通路，关闭的顺序是：先关闭气瓶的安全阀，然后关闭压力表阀门，再将主机柜上的流量计的拨动按钮拨至关闭位，将旋钮调零，然后关闭真空室外侧气路的角阀。　　5.2 关闭抽真空系统。首先关闭真空室外分子泵的闸板阀，再关闭分子泵电源。当分子泵的抽速读数降至零时（这需要8-10min），关闭（电脑程序界面）前级阀，关闭（电脑程序界面）机械泵。　　5.3 取样品。将（真空室壁外）通气阀打开（或者接通所需气体），等到真空室腔体内外的压强相等时，按（主机柜）电动盖上升开关，打开真空罩，戴洁净手套用镊子取出基片样品，将试样放在试样袋或试样盒中，置于干燥器中保存。　　5.4 取出基片样品后（可以再添装基片），再按（主机柜）电动盖下降开关降下真空罩，将电动盖盖好，关闭通气阀。打开（电脑程序界面）机械泵和预抽阀，使得真空室达到一定的真空度时，依次关闭预抽阀和机械泵，收回伸出窗外的出气管，关闭窗户。　　5.5 关闭控制电源开关，按下终止按钮，关闭电源总开关，关闭冷却水。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　注意事项： ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　1．空压机：开始实验前打开空压机气阀，实验完毕后关闭气阀。　　2．气体瓶：实验结束后关闭气瓶阀门，防止气体泄漏。　　3．循环水冷：开始试验前将水冷机的两个阀门打开（位于水冷机后面最下方），实验完毕后将阀门关闭，防止循环水渗漏。　　4．上盖提升：　　方法1：确认机械手退回原位；确认闸板阀2（位于样品室与镀膜室中间）关闭；打开分子泵上方的镀膜室气阀放气，放气完毕后可以进行上盖提升操作。　　方法2：确认机械手退回原位；打开闸板阀2；打开样品室下方的样品室气阀将样品室与镀膜室共同放气，放气完毕后可以进行上盖提升操作。　　5．异常断电：迅速关闭分子泵闸板阀1；关闭主机电源、分子泵电源、循环水冷电源；关闭水冷机阀门、空压机阀门、气瓶阀门；复位所有按钮。待确认电力系统恢复后，进行正常的开机操作，确认各部分是否能够正常工作。　　6．循环水冷异常：迅速关闭分子泵闸板阀1；按正常顺序关闭分子泵，如分子泵按键已经保护锁死则直接关闭分子泵电源；关闭循环水冷电源与阀门；然后按照关机顺序关机（跳过第3、4步）。待确认循环水冷系统恢复后，进行正常的开机操作，确认各部分是否能够正常工作。　　7．插板阀使用：使用圆盘轻轻的转动插板阀，尽量减少使用摇柄开关阀门的次数。关闭阀门时拧到十字螺钉中心对准白线标志位时停止，力量要适中。　　　　注：建议本底真空510-4Pa，氩气：20，磁性靶起辉：0~10Pa。熟悉操作规程之后，可以根据本次的试验目的适当的调整操作顺序，但是初期熟悉操作和试验环境时一定要严格按照操作规程进行，同时每次要详细填写MP700磁控溅射使用记录表。　　建议基片清洗步骤：　　（1）用洗涤剂清洗玻璃基片（带一次性手套）。　　（2）将清洗过的玻璃基片再用去离子水进行超声波清洗10min。　　（3）配制稀硫酸，并用其对玻璃基片进行加热清洗。　　（4）用去离子水对玻璃基片进行超声波清洗10min。　　（5）用自配的玻璃水清洗玻璃基片，并超声波清洗10min。　　（6）用去离子水对玻璃基片进行超声波清洗10min。　　（7）用丙酮对玻璃基片进行超声波清洗10min。　　（8）用去离子水对玻璃基片进行超声波清洗10min。　　（9）用无水乙醇对玻璃基片进行超声波清洗10min。　　（10）将清洗过的基片置于无水乙醇中备用（用前进行烘干）。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　实验数据记录表 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 　　样品编号:ZnO-Ga2O3_2010-01-01-AM_#01 　　溅射功率（W）=溅射电压（V）X溅射电流（A）、　　溅射电压（V）　　溅射电流（A）　　基片温度（℃）　　溅射时间（min）　　工作气压（Pa）　　预抽真空度（Pa）　　溅射气体Ar、N2、Ar+N2 　　溅射气体流量（sccm）　　　　样品编号说明： SampleName：ZnO-Ga2O3- ExpDate-Time：2010-01-01-AM SamplePositionNo.：#01 　　File Created Date: Sunday, January 04, 2009 Author: Siqin.Hou 总词数：4182 （张鑫伟师兄指导，侯祥胡整理，待完善）; 个人分类: 磁控溅射|10547 次阅读|1 个评论

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