JGP-500a型磁控溅射沉积系统说明书

1、JGP-500aJGP-500a 型磁控溅射沉积系统型磁控溅射沉积系统 用用户户手手册册 / /2 20 00 08 8前言：前言：首先首先感谢购买我们的设备，本着对您负责的精神，并为了确保给您提供最优质的售后服务，特别为您准备了本手册，请您耐心读取相关信息。您的义务您的义务请您在使用过程中，将发生故障的操作步骤填写在 pagepage3030 用户反馈问题清单用户反馈问题清单. .中，我们将参考此表内容尽我们最大的能力在最短的时间内完成维修。如何使用本手册如何使用本手册如果您是初次使用该设备，那么您需要通读用户手册。如果您是一位有经验的用户，则可以通过目录查找相关信息。本手册涉及的字体及符号

2、说明：本手册涉及的字体及符号说明：字体的大小直接反应父、子关系，符号说明见下表：符号符号指示性说明指示性说明代表意义代表意义描述性说明没有先后顺序之分，是比和高一级目录详细描述性说明没有先后顺序之分详细描述性说明有先后顺序之分提示性说明有利于深刻认识系统，并且可以避免不必要的故障发生警告性说明必须严格遵守的内容，否则会发生严重事故目 录绪言.1一、系统简介一、系统简介.1-81、概述.12、工作原理以及技术指标.2工作原理 .2技术指标 .23、系统主要组成.3溅射真空室组件 .3上盖组件 .4真空获得和工作气路组件 .5安装机台架组件 .74、设备的安装.7安装尺寸 .7配套设施 .8二、系

3、统主要机械结构简介二、系统主要机械结构简介.8-111、磁控溅射靶组件.82、六基片加热公转台组件 . 9转盘加热炉组件 .113、基片挡板组件 . 114、单基片加热台组件 . 12三、操作规程三、操作规程.14-181、开机前准备工作.142、开机（大气状态下泵抽真空）. 14启动总电源 .14大气状态下溅射室泵抽真空 .143、溅射室处于真空状态时抽真空 . 154、工作流程 . 15装入样品 .15磁控溅射镀膜 .155、靶材的取出和更换 . 176、停机 . 17四、电源及控制四、电源及控制.19251、电源分类 . 192、供电要求 .203、使用说明 . 204、电控单元使用说明

4、 . 21真空计 .21控制电源 .21FF-160/620C 分子泵电源 .22总控制电源 .22加热温控电源 .235、计算机控制镀膜部分 . 24五、五、注意事项注意事项.2627六、六、常见故障与排除常见故障与排除.28七、七、紧急状况应对方法紧急状况应对方法.291、突然断电 . 292、突然断水 . 293、出现严重漏气 . 29八、八、用户反馈问题清单用户反馈问题清单.30九、维护与维修九、维护与维修.31十、售后服务说明十、售后服务说明.33十一、装箱清单和备件清单十一、装箱清单和备件清单.34-351、装箱清单 . 342、备件清单 . 35绪言绪言JGP-500-a型磁控溅

5、射沉积系统型磁控溅射沉积系统是高真空多功能磁控溅射镀膜设备。它可用于在高真空背景下，充入高纯氩气，采用磁控溅射方式制备各种金属膜、介质膜、半导体膜，而且又可以较好地溅射铁磁材料（Fe、Co、Ni） ，制备磁性薄膜。在镀膜工艺条件下，采用微机控制样品转盘和靶挡板，既可以制备单层膜，又可以制备各种多层膜，为新材料和薄膜科学研究领域提供了十分理想的研制手段。一、一、系统简介系统简介1、概述、概述本系统主要由溅射真空室、磁控溅射靶、六基片加热公转台、单基片加热台、工作气路、抽气系统、安装机台、真空测量及电控系统等部分组成。附设备总图，见图图1 1。图图1.1（上图安装的是单基片加热台，另外还有一套可互

6、换的六基片加热公转台）（上图安装的是单基片加热台，另外还有一套可互换的六基片加热公转台）2、工作原理以及技术指标、工作原理以及技术指标 工作原理：工作原理： 磁控溅射镀膜的基本原理磁控溅射镀膜的基本原理是以磁场改变电子运动方向，束缚和延长电子的运动路径，提高电子的电离概率和有效地利用了电子的能量。因此，在形成高密度等离子的异常辉光放电中，正离子对靶材轰击所引起的靶材溅射更加有效。技术指标技术指标：极限真空度（Pa）（经烘烤除气后）系统真空检漏漏率（Pa.L/S）系统经大气抽气，40 分钟可以达到（Pa）停泵关机 12 小时后真空度（Pa）溅射室溅射室6.67X10-55.010-76.610-

7、45Pa表表1.1（技术指标）（技术指标）3、系统主要组成、系统主要组成 溅射真空室组件：溅射真空室组件：图图1.2（溅射真空室外形）（溅射真空室外形）圆筒型真空室尺寸 500(内径)X350mm，电动上掀盖结构，可内烘烤100150，选用不锈钢材料制造，氩弧焊接，表面进行化学抛光处理，接口采用金属垫圈密封或氟橡胶圈密封。真空室组件上焊有各种规格的法兰接口，见表表1.21.2。序号接口大小接口密封方式数量联接部件名称1.1CF150无氧铜圈1（600 升/秒）分子泵1.2CF100无氧铜圈44 个磁控溅射靶接口1 个高真空电离规管1 个旁抽角阀1 个备用膜厚测试仪接口2 个四芯陶封引线法兰接口

8、1.3CF35无氧铜圈61 个备用口1.4CF25无氧铜圈1基片挡板组件接口1.5CF16无氧铜圈41 个备用接口1.6RF100氟橡胶圈11 个 Dg100 观察窗接口1.7RF63氟橡胶圈11 个 Dg63 观察窗接口3 个进气阀接口1.8RF10氟橡胶圈41 个放气阀接口1.9ZC16氟橡胶圈1接 ZC16 电阻规表表1.2（溅射真空室接口表）（溅射真空室接口表） 上盖组件：上盖组件：图图1.3（上盖组件外观）（上盖组件外观）如图 1.3 所示：上盖组件上有两个 CF35 的法兰接口和一个 CF16 的法兰接口，侧面还焊有帮助上盖升降时定位的挡片。上盖组件上可以安装电动提升机构组件，中间

9、根据工作需要安装单片加热台或六基片加热公转台。 真空获得和工作气路组件：真空获得和工作气路组件：图图 1.41.4（气路原理图）（气路原理图）溅射真空室溅射真空室 选用分子泵 T T+机械泵 R R 通过一个超高真空闸板阀 G G 主抽，并通过一个旁抽角阀 V1V1 进行旁路抽气；通过三路 MFCMFC 质量流量控制器充工作气体，每路配有角阀 V6V6、V7V7 和 V8V8，配有混气室，还可以不走混气室从角阀 V2V2 或 V4V4 单独进气。MFC 流量范围：两路 100SCCM、一路 200SCCM。通过 V5V5 阀充入干燥氮气放气。图图 1.41.4 中的代号详细介绍见下表表 1.3

10、1.3。代号代号名称名称联接方式联接方式安装位置安装位置用途用途厂家厂家V1V1CF35 角阀双刀口溅射真空室侧壁、旁路抽气沈科仪V2V2、V3V3、V4V4Dg16 角阀一胶一卡溅射真空室侧壁充入工作气体沈科仪V5V5Dg16 角阀一胶一卡溅射真空室侧壁放气/充干燥氮气沈科仪V6V6、V7V7、V8V8Dg16 角阀双卡套机架前面的气路面板上充气七星华创G GCC-150-B 超高真空闸板阀双刀溅射真空室侧面伸出的弯管上主抽阀沈科仪T T分子泵（抽速 600L/S）CF150 刀口主抽泵北京科仪R RTRP-36 机械泵（9L/S）KF40前级泵北京优成DFDFKF40 电磁隔断阀KF40分

11、子泵和机械泵之间防止机械泵返油，并能在分子泵前级真空度不够的情况下进行隔断，来保护分子泵北京纳诺帕R-DFR-DF高真空电磁压差式带充气阀KF40机械泵 R1和机械泵联锁，停机械泵时，此阀断开，向机械泵充气，避免返油上海西马特MFC1MFC1、MFC2MFC2质量流量控制器0100SCCM卡套MFC3MFC3质量流量控制器0200SCCM卡套控制气体流量北京汇博隆混气室（三进一出）卡套混气沈科仪液压波纹管两段快卸卡箍连接管路沈科仪KF40 三通一个快卸卡箍川北KF40 快卸卡箍若干川北6X1 气路管若干外购气路卡套若干外购表表 1.31.3（气路系统）（气路系统） 安装机台架组件：安装机台架组

12、件：图图 1.51.5（机架外形图）（机架外形图）采用优质方钢型材（50mmX50mmX4mm）焊接成，前面和两侧面安装快卸围板，表面喷塑处理；机台表面用不锈钢蒙皮装饰；底面安装四只脚轮，可固定，可移动；安装机架尺寸：L1145W851H1000mm,。4、设备安装、设备安装 安装尺寸：安装尺寸：将设备安装机架移到指定位置，拧动脚轮升降，调节机架成水平位置。安装机架平面尺寸：L1145W1020mm2 （包括伸出的闸板阀手轮） ，电控柜平面尺寸：700700 mm22 台。 配套设施：配套设施：整机配电要求：接三相电源 380V6%，50Hz，功率10KW，配置多路接线插座。联接地线要求：本设

13、备需要配备良好的接地，对地电阻2 欧姆。接冷却水系统，具有民用自来水或循环冷却水，水温25，水压2.5105 Pa，流量达到 12L/min，及回水通道。各水路均安装水流控制器，发生断水时将自动切断设备总电源。安装场地面积6，高度要求高于 2.5m。要求安装场地的标准温度为 2024，标准相对湿度为 5060。要求有普通氮气，工作气体，压强要在 23 个大气压之间。要求有外排废气管道。！注意：接通电源后，首先确认机械泵旋转方向，如果发现反转，则应调相。！注意：接通电源后，首先确认机械泵旋转方向，如果发现反转，则应调相。二、系统主要机械机构二、系统主要机械机构简介简介1、磁控溅射靶组件、磁控溅射

14、靶组件图图 2.1（磁控靶组件，示意图）（磁控靶组件，示意图）溅射真空室采用多靶溅射结构，靶在下，基片在上，向上溅射成膜，溅射真空室下底盘上有四个靶位（其中一个可以溅射磁性材料的电磁靶，其余为普通永磁靶） ；靶材 2 英寸；普通永磁靶 RF、DC 兼容；靶内有水冷；当直接向上溅射时，靶材表面与基片表面间距离为 4080mm 连续可调；四个靶还可以共同折向上面的样品中心，靶与样品距离 90110 可调；并有调位距离指示；每个靶配有单独的屏蔽罩，以避免靶间交叉污染；每个靶配有单独的电动挡板，计算机控制挡板开合。如图图 2.12.1 所示的磁控靶组件磁控靶组件主要组件包括靶头、可折弯靶支杆、CF10

15、0 无氧铜圈密封的靶法兰、齿轮减速异步电动机带动的靶挡板系统和螺旋升降机构等组成。!提示提示: :以后磁控靶需要寄给我们进行维修时，靶头和支杆可以直接从真空室内拆下，不用拆卸靶法兰部分。拆卸前请事先联系设计人员，我们会提供一个堵，保证您其余的工作不受影响。2、六基片加热公转台组件、六基片加热公转台组件图图 2.2（六基片加热公转台组件）（六基片加热公转台组件）如图图2.2所示六基片加热公转台组件六基片加热公转台组件安装在真空室上盖组件上，转盘上可以同时放置6个基片，可放置30mm的基片。六个工位中，其中一个工位安装加热炉，其余5个工位为自然冷却基片台。基片加热最高温度6001，由热电偶闭环反馈

16、控制。在步进电机+减速器+同步带带轮传动机构带动下，实现0360公转（当拆掉加热炉后可连续回转） ，并通过光栅编码器机构实现基片准确定位，计算机控制公转到位及镀膜过程。基片可加负偏压-200V。该组件涉及的主要外购件见表表2.1。序号规格型号名称数量生产厂家备注1VRDM3913/LWA步进电机1德国柏格拉双出轴23030减速器1博山微电机厂减速比1：303HTD 46-5MHTD2同步带轮46-5M2沈阳圣杰4575-5M同步带1沈阳圣杰5YGN1250圆光栅编码器YGN12501南京恒通机电6104（内径）X4O型圈2辽宁铁岭氟橡胶7500（内径）X8.6O型圈1辽宁铁岭氟橡胶926（外径

17、）X2.4O型圈1辽宁铁岭氟橡胶1055（内径）J型圈2辽宁铁岭氟橡胶127011AC角接触球轴承2不锈钢132英寸炉盘195瓷14SF22-2（L=700）加测温电极1沈科仪内配件15115X98X10陶瓷绝缘垫195瓷表表 2.1(六基片加热公转台组件主要外购件和内配件明细表六基片加热公转台组件主要外购件和内配件明细表) 六基片转盘加热炉组件：六基片转盘加热炉组件：图图 2.3(六基片转盘加热炉组件六基片转盘加热炉组件)六基片转盘加热炉组件六基片转盘加热炉组件包括 2 英寸加热炉盘、加热接线柱等；加热方式为电阻丝式，螺旋形缠绕的是 1mm 的进口铁铬铝丝；基片加热最高温度 6001；程序控

18、温，采用日本岛电公司的 FP93 可控可调的加热控温器，采用热电偶闭环反馈控制。3、基片挡板组件、基片挡板组件图图 2.4(基片挡板组件基片挡板组件)基片挡板组件基片挡板组件的挡板上开一个孔，对准一个基片，此基片挡板与六基片加热公转台都用计算机控制转动，仅对一片基片在不同靶位下溅射镀膜。该片工艺完成后，可计算机控制转至第二片基片继续镀膜。当需要共溅时，需要拆下该基片挡板组件，用 CF25 的盲板盲上法兰口。该组件涉及的主要外购件和内配件见表表2.2。序号规格型号名称数量生产厂家备注1VRDM368/LHA步进电机1柏格拉双出轴2PLE60-5行星减速器137002AC角接触球轴承2不锈钢4CL

19、T-C25CF25J型圈转轴1沈科仪内配件表表 2.2(基片挡板组件主要外购件和内配件明细表基片挡板组件主要外购件和内配件明细表)4、单基片加热台组件、单基片加热台组件图图 2.5(单基片加热台组件单基片加热台组件)单基片加热台组件单基片加热台组件安装在真空室上盖组件上，和上述六基片加热公转台组件六基片加热公转台组件互换，在需要做多靶共溅时换上该加热台。可以放置直径 30mm 的基片。基片加热最高温度 600，由热电偶闭环反馈控制。在步进电机带动下，实现联续回转，转速 510 转/分，配有手动控制挡板。基片可加负偏压-200V。该组件涉及的主要外购件和内配件见表表 2.3。序号规格型号名称数量

20、生产厂家备注1DDCZc_CF35电机定位磁力转轴cCF351沈科仪雷赛86HS852110X80X8陶瓷隔垫195瓷356(外径)X3.5O型氟橡胶圈1外购件461802深沟球轴承2外购件561908深沟球轴承2外购件6SF22-2（L=300）加测温电极1沈科仪内配件 单基片转盘加热炉组件：单基片转盘加热炉组件：图图 2.6(单基片转盘加热炉组件单基片转盘加热炉组件)转盘加热炉组件转盘加热炉组件包括 2 英寸加热炉盘、加热接线柱等；加热方式为电阻丝式，螺旋形缠绕的是 1mm 的进口铁铬铝丝；基片加热最高温度 6001；程序控温，采用日本岛电公司的 FP93 可控可调的加热控温器，采用热电偶

21、闭环反馈控制。三、操作规程：三、操作规程：1、开机前准备工作、开机前准备工作开动水阀，接通冷却水，检查水压是否足够大，水压控制器是否起作用，保护各水路畅通。检查总供电电源配线是否完好，地线是否接好，所有仪表电源开关全部处于关闭状态。检查分子泵、机械泵油是否标注到刻线处，如没有达到刻线标记应及时加油。检查系统所有阀门是否全部处于关闭状态，确定溅射室完全处在抽真空前为封闭状态。2、开机、开机（大气状态下泵抽真空）（大气状态下泵抽真空） 启动总电源：启动总电源：确认所有电源开关都在关闭状态后，按下总电源开关，此时电源三相指示灯全亮，供电正常。!提示提示: :如果电源三相指示灯没有全亮，应检查供电电源

22、是否缺相。在确认电源正常之后方可进行下一步工作。 大气状态下溅射室泵抽真空：大气状态下溅射室泵抽真空： 打开闸板阀打开闸板阀 G G 启动机械泵启动机械泵 R R按下机械泵 R R 开关，机械泵指示灯亮，此时机械泵工作，再打开分子泵 T T 口处的电磁阀 DFDF 开关，指示灯亮，打开复合计，测量真空。 （复合真空计 ZDF-5227使用详见说明书） 启动分子泵启动分子泵 T T（FF-160/620CFF-160/620C）先打开分子泵 T T 电源开关，当真空计显示的真空度高于 20Pa 时，关闭旁抽阀V1V1，启动电磁阀 DFDF，然后打开分子泵启动启动按钮，其加速指示灯亮，电源控制面板

23、上显示频率，分子泵开始正常工作，约 8 分钟，加速指示灯灭，正常灯亮，频率显示为 600 时，分子泵进入正常工作状态。再用分子泵连续抽气，经烘烤后，磁控溅射室的真空度可达到极限真空度 6.6710-5Pa 指标。!提示提示: :打开闸板阀时，先将手轮摇柄逆时针旋转，当阻力较大时，需要双手握住手轮均匀用力缓慢转动，当阻力较小时，换用摇柄摇动数圈完全打开闸板阀。关闭时操作类同。3 3、溅射室处于真空状态时抽真空、溅射室处于真空状态时抽真空： 首先,打开复合真空计观察系统真空度.如果长时间的(10 天以上)未开机,真空度高于 3040Pa,这时应该按上面所说的溅射室泵抽真空溅射室泵抽真空中的操作步骤

24、进行系统抽气； 如果真空度在 35Pa 时，即可直接开启闸板阀 G G，然后依次开启机械泵 R R、电磁阀 DFDF、分子泵 T T，进行系统抽真空，待真空度达到实验溅射室要求的本底真空即可。4 4、工作流程、工作流程： 装入样品：装入样品： 溅射室暴露大气：关闭闸板阀 G G，确认旁抽阀 V1V1 和角阀 V2V2、V3V3 和 V4V4 处于关闭状态，然后打开放气阀 V5V5，向溅射室内充入干燥氮气。 装入样品：溅射室内氮气压力与大气压力平衡后即可利用升降机提升溅射室上盖，靶基距调到合理值，然后将清洗好的样品放入衬底托内，将其放入样品转台内，然后再将溅射室上盖落下，关闭放气阀 V5V5，对

25、溅射室泵抽真空溅射室泵抽真空（按前面所说的步骤进行操作）至实验要求的本底真空度。 磁控溅射镀膜：磁控溅射镀膜： 待本底真空达到本次实验所预期要求后，稍关闭闸板阀 G G（不要关死） ，用真空计监测真空度。 向溅射室充气：向溅射室充气：充气前将气瓶关死，打开 V6V6、V7V7、V8V8，缓慢打开 V3V3。打开质量流量计电源，预热 3 分钟，将质量流量计打到清洗挡清洗挡，抽空气路后关闭各阀，将质量流量计打到关闭挡关闭挡；缓慢打开进气截止阀 V2V2 和 V4V4 ，此时抽取管路中的气体，达到预期真空后，关闭这些截止阀，进行充气工作。若所充气体需经混气后进入真空室，则打开 V3V3 及机架前面板

26、上的进气阀 V6V6 或 V7V7 或 V8V8（根据需要选择） ；若需单路直接进气，则打开 V2V2 或 V4V4。然后打开 MFC 质量流量计电源，通过流量计充入工作气体。通过适当调节闸板阀 G G 关闭的大小来调节溅射工作压强。注：打开质量流量计电源，在 MFC 质量流量计电源的阀开关处于“关闭关闭”位，将设定流量调到零，再开气瓶给气，待零点稳定后，转“阀控阀控”位，并将流量调至所需值，则实际流量跟踪设定值而改变。关闭质量流量计时，将阀开关置于“关闭关闭”位，再将电源开关关闭即可。!提示提示: :充气过程中需用真空计监测真空度不低于 20Pa。 射频溅射：射频溅射：设备上有两台 500W

27、 射频电源，可以分别接在溅射室的任意一个普通永磁靶上，打开电源开关预热 5 分钟即可工作。如果起辉不当或未起辉，可调节一下匹配即可。起辉压强：在设定进气量恒定情况下，调节闸板阀 G G 使溅射室真空度维持在0.410Pa，可保证磁控靶正常起辉。溅射工作压强：根据工艺需要，适当调节 MFC 进气量，使溅射室真空度维持在 0.5Pa 以下，此时磁控靶应能稳定工作而不熄弧。射频电源和匹配器的使用详见射频电源使用说明书射频电源使用说明书 直流溅射：（详见直流溅射电源使用说明书）直流溅射：（详见直流溅射电源使用说明书） 计算机控制镀膜：计算机控制镀膜：通过步进电机控制六基片加热公转台、磁控靶独立的挡板和

28、基片挡板。通过程序控制，可对六基片加热公转台上样片的位置进行控制，使样品按所设定模式进行工作，镀制单层膜或多层膜，镀多层膜的靶位可任意组合，在每个靶下停留时间任意设置。程序运行结束后将自动保存结束前的状态，并保存计算机文件中，下次运行时，这些状态将自动读入以恢复以前状态，所以在程序未运行期间，不建议使用手动操作转盘，以免再次运行时造成样品位置错误。 停止溅射镀膜停止溅射镀膜: : 首先关闭基片挡板，再关上各磁控靶挡板，通过计算机关闭步进电机电源，再关闭计算机电源。 关闭射频、直流和励磁电源，关闭 MFC 质量流量计电源。 关闭溅射室进气截止阀 V2V2、V3V3、V4V4、V6V6、V7V7

29、和 V8V8，全开闸板阀 G G，使溅射室用分子泵 T T 直接抽气，进入高真空状态。使用 ZDF-5227 监测溅射室真空度，进入 10-4Pa 或 0-5Pa。 取出样品取出样品: :镀膜完成后，将闸板阀 G G 关闭，再将电离规关闭。然后打开接钢瓶的放气阀V5V5，向溅射室充入干燥氮气。电动提升真空室上盖，戴上洁净手套，从样品台上取出镀好的样品。之后，马上装入新的样品，重复上述各项工作。 5 5、靶材的取出和更换靶材的取出和更换: :溅射室可以在停分子泵暴露大气的情况下取出或更换靶材，也可以在分子泵工作的时候操作。在分子泵工作的时候更换靶材步骤如下： 在分子泵 T T 单独对溅射室抽气工

30、作时，先将闸板阀 G G 关闭，检查 V2V2、V3V3、V4V4是否处于关闭状态。然后关闭真空计，打开放气阀 V5V5 使溅射室充入大气（最好充入干燥氮气） ； 当溅射室内氮气压力与大气压力平衡后，使用升降机将溅射室的上盖提起，之后拆下基片样品挡板，电动打开需要更换靶材的靶挡板，拧下靶屏蔽盖，并卸下靶压盖，即可对真空室内的靶材进行取出或更换，然后再将靶压盖及靶屏蔽盖装上，结束后再用升降机将上盖落下；！提示：提示：靶屏蔽盖和靶材之间的距离建议控制在 23mm 之间。如发现上盖压偏，需要重新升起上盖，找正后再落下。 参照前面溅射室泵抽真空溅射室泵抽真空的步骤，对系统抽真空，重复前面所做的工作流程

31、。 6 6、停机：停机： 首先，关闭系统内所有阀门，尤其注意关闭闸板阀 G G 和旁抽阀 V1V1,进气阀V2V2、V3V3、V4V4，放气阀 V5V5，使系统保持真空。 其次，关闭各路电源，先关各路仪表电源，然后关分子泵 T T 电源，当频率数显为“200”以下后关闭电磁阀 DFDF，关闭机械泵 R R，最后关闭总电源及所有水路。！提示：提示：实验完成后，如果真空室内非常热，这时，要通过分子泵对系统进行较长的时间抽气，等到系统内部温度降到 100左右时才能关闭系统。四、电源及控制四、电源及控制 图图 4.14.1（电控装置布置示意）（电控装置布置示意）1、电源简介：电源简介：序号电源名称生产

32、厂家备注1数显真空计 ZDF-5227成都2MT-50（质量流量计电源）汇博隆3控制电源沈科仪4靶挡板控制电源沈科仪5转盘控制电源沈科仪6分子泵电源北科仪 真真 空空获获得得部部分分7总控制电源沈科仪8加热控温电源沈科仪9偏压电源沈科仪10直流电源沈科仪11射频电源沈科仪12射频电源沈科仪13总控制电源沈科仪 溅溅射射镀镀膜膜部部分分142、供电要求：、供电要求：真空获得部分与溅射镀膜部分供电需 3 相 380V（50Hz）工业动力电，总功率约 10KW。供电要求分为以下两部分：总控电源（总控电源（1 1） ： 电压：3 相 380V（50Hz）容量： 5KVA 要求：由 3P20A 空气开关

33、供电，连接电缆采用四芯橡套：2.5mm231.5 mm21 （空气开关采用工业用动力型，以下均同样要求，从略。 ）总控电源（总控电源（2 2） ： 电压：3 相 380V（50Hz）容量： 5KVA 要求：由 3P20A 空气开关供电，连接电缆采用四芯橡套：2.5mm231 5mm21 。3 3、使用说明使用说明 注意事项：注意事项： 设备操作人员必须高度重视电气安全问题，严格遵守用电安全规程，防止电气事故造成人身伤害或设备损坏。 严禁带电拆卸接线端子、焊片、接插件等电气连接件！ 严禁带电打开电源机箱，接触任何电器元件！禁止无电气技术资格和相关经验者从事本说明书允许的故障排除工作。 设备必须可

34、靠接地。本系统中所有设备装置的金属外壳都应可靠接地（包括主机真空设备及电源机柜） 。各部分电控装置按要求实行单闸（空气开关）供电，不允许一闸多用。 经常对设备进行安全检查，确保电控单元绝缘良好，有可靠的接地或接零保护，检查有无漏电、绝缘老化情况；定期进行电气设备和保护装置的检查、检修、试验及清扫，防止造成设备电气事故和误动作。使用前的准备和检查：使用前的准备和检查：按照本说明书的“供电要求”，可靠连接各部分电控装置，将各部分装置及主机外壳可靠接“地”。 检查供电电源电压、容量是否符合要求，有无缺相等故障。检查电控装置与主机设备的电气连接，确保连接正确可靠。检查有无漏电、绝缘老化情况。检查各部分

35、电控单元的开关状态，应能正常工作，并均设置为初始状态；检查各电源负载是否产生短路或断路，所有电控单元应能正常工作。4 4、电控单元使用说明：电控单元使用说明：真空计：真空计： 溅射室采用 ZDF5227 型真空计测量真空，量程 1.0105Pa1.0105Pa。 真空计由总控电源（1）提供 AC 220V 电源插座供电，具体使用方法及注意事项详见（ZDF5227 型数显复合真空计）使用说明书。质量流量电源：质量流量电源：通过该电源及配套的控制器可实现对三路气体的流量控制。使用方法及注意事项详见“附件”中的 D08 型流量显示仪使用手册和 D07 型质量流量控制器技术说明书。控制电源：控制电源：

36、 机械泵电磁阀照明烘烤控制电源开开开关开图图 4.24.2（控制电源前面板）（控制电源前面板）输入 380 V升降限位手控盒机械泵照明升降电机烘烤电磁阀图图 4.34.3（控制电源后面板）（控制电源后面板）该电源为真空获得控制电源的主要单元，控制如下单元： 机械泵：机械泵：控制机械泵的开和关，按钮按下灯亮，继电器吸合，机械泵工作；当机械泵工作电流过热时，机械泵会自动停止工作，这时，机械泵关的按钮灯会亮起来。 电磁阀：电磁阀：控制电磁阀的启动和停止，按钮按下灯亮，继电器吸合，电磁阀工作； 照明照明：控制照明的启动和停止，按钮按下灯亮，继电器吸合，照明工作； 烘烤烘烤：控制烘烤的启动和停止，按钮按

37、下灯亮，继电器吸合，烘烤工作，旋转功率调节旋钮可以改变烘烤功率； 真空室盖升降：真空室盖升降：真空室盖的升降控制是由单独手动控制盒来完成的，按住升按钮或降按钮,真空室盖即升起或降下,如果到位抬起手真空室盖即停在所需的位置。！提示！提示、控制电源照明、烘烤按钮均为带锁按钮，按下后自锁，动作后指示灯亮。再按按钮，按纽抬起时，工作停止。烘烤按钮按下后，调节烘烤旋钮，烘烤灯逐渐加大功率。由总控电源（1、2）通过双头四芯航插连接电缆提供 3 相 380V 电源。、输出电缆必须按照接头附近所做标记正确连接！、输出保险丝在电源箱后面板上，该保险丝的规格（额定电流）详见“附录”中的“控制电源原理图” 。FF-

38、160/620CFF-160/620C 分子泵电源分子泵电源FF-160/620C 型（北京中科科仪）分子泵的驱动控制电源，具有过载和过热保护功能。使用方法及注意事项详见“附件”中的（普通轴承复合分子泵交流变频器电机驱动电源）使用说明书。总控制电源总控制电源相序启动循环水供电电源报警控制开关状态指示图图 4.44.4（总控制电源前面板）（总控制电源前面板）接地柱联锁信号输出 220 V输出 380 V输入 380 V图图 4.54.5（总控制电源后面板）（总控制电源后面板）为两个电源柜里的其他电源供电。具有断相保护功能，如果供电输入缺相，总控电源不能启动；工作时发生缺相则总控电源关断，停止为其

39、他电源供电。总控制电源的开关均为不带锁按钮，断电后需人工启动，可避免断电后突然来电造成其他电源控制异常动作，引起设备损坏故障。后面板输出插座只允许该电源柜内电源使用，不要用于其他较大功率的电器设备，避免超过允许容量，造成总控电源损坏。加热温控电源加热温控电源：加热控温电源开关功率调节图图 4.64.6（加热温控电源前面板）（加热温控电源前面板）通讯接口备用接口 热偶 加热输出输入 220 V图图 4.74.7（加热温控电源后面板）（加热温控电源后面板）加热温控电源由日本岛彦公司生产的 MAC3A+型温度控制器、移相触发模块、可控硅以及外电路构成。样品加热温度为室温至 500800可控，加热炉的

40、电压不大于 70V，使用安全可靠。 控温方式及范围：0800采用 1.5 铠装热电偶测控温 MAC3A+温度控制器利用“PID 调节”实现加热温度控制。通常进行参数自整定后，在工作点附近可获得满意的温度控制，恒温精度为 0.3%FS1；如果设定温度偏离自整定工作点较大，则需要重新进行参数自整定后，方能达到较高的控制精度。 用于样品的镀膜加热，工作时通过点动前面板上的“开”按钮，温度控制器上电，显示控制器的配置与设定。详细使用请参阅“日本岛彦日本岛彦 MAC3+MAC3+系列，系列，PIDPID 调调解器操作说明书解器操作说明书” 。！提示！提示使用该加热装置之前，应认真阅读相关“加热温控电源使

41、用说明书” ，熟悉工作过程，严格按照要求进行操作。 直流溅射电源直流溅射电源：该电源是根据磁控增强等离子体的负载要求而设计的，适用各种磁控靶的配套使用。使用方法及注意事项详见“附件”中的“直流溅射电源”使用说明书。5 5、计算机控制镀膜部分：计算机控制镀膜部分：该软件用于控制磁控靶带挡板的多靶设备，最多可控制六个靶挡板、一个样品挡板以及一套转盘系统。该软件与靶挡板控制电源、转盘控制电源之间通过 RS232 通讯实现控制。靶挡板控制电源的通讯 1 接口与计算机的本机串口相连；转盘控制电源的通讯 1 接口与扩展串口 1 相连；如果计算机本身不具备串口，则靶挡板控制电源的通讯口与扩展串口 2 相连。

42、软件运行后，显示界面如图图 4.84.8：图图 4.84.8（计算机软件控制界面）（计算机软件控制界面）图中各符号的说明和具体使用方法请参阅多靶共溅多靶共溅/ /直溅设备计算机控制软件直溅设备计算机控制软件 使用手册使用手册 。五、注意事项五、注意事项1 1、安全用电操作、安全用电操作注意事项注意事项: :设备操作人员必须高度重视电气安全问题，严格遵守用电安全规设备操作人员必须高度重视电气安全问题，严格遵守用电安全规程，防止电气事故造成人身伤害！程，防止电气事故造成人身伤害！使用动力电时，应先检查电源开关、电机和设备各部份是否良好。如有故障，应先排除后，方可接通电源。启动或关闭电器设备时，必须

43、将开关扣严或拉妥，防止似接非接状况。 人员较长时间离开房间或电源中断时，要切断电源开关，尤其是要注意切断加热电器设备的电源开关。电源或电器设备的保险烧断时，应先查明烧断原因，排除故障后，再按原负荷选用适宜的保险丝进行更换，不得随意加大或用其它金属线代用。没有掌握电器安全操作的人员不得擅自更改电器设施，或随意拆修电器设备。若要打开电源柜后盖，必须先断开设备总控电源。!必须注意：检修设备务必事先断开所有电气设备的电源！必须注意：检修设备务必事先断开所有电气设备的电源！2 2、操作注意事项操作注意事项：磁控靶、分子泵工作时工作时，一定要通水冷却通水冷却。 在使用机械泵旁抽前旁抽前保证分子泵口与电磁阀

44、处于关闭状态分子泵口与电磁阀处于关闭状态，特别是分子泵不停真空室暴露大气后粗抽时，否则大气从分子泵排气口进入泵体，急剧加大负载，损坏泵。 打开机械泵抽大气时，旁抽阀旁抽阀要缓慢缓慢打开，且抽气时间不要过长，在在 1010 多帕多帕时开分子泵时开分子泵，否则容易造成油污染。 系统由大气抽到低真空大气抽到低真空的过程中禁止开烘烤灯和照明灯禁止开烘烤灯和照明灯。 溅射室溅射室烘烤时，真空室壁面及观察窗温度不得超过不得超过 100100。 在室体内溅射完毕或加热炉工作完毕之后，样品可随炉冷却，真空室内温度真空室内温度6060以下时再暴露大气以下时再暴露大气。 溅射室暴露大气前暴露大气前一定要关紧闸板阀

45、关紧闸板阀，以免损坏分子泵，同时要关紧气路截止关紧气路截止阀阀，以免气路受污染。 当上盖处于打开状态时，要时刻注意保护保护真空室上端密封面上端密封面。 在取出或更换样品、靶材时，要注意真空室的清洁注意真空室的清洁；同时要保证屏蔽罩与靶材之间的距离小于小于 3mm3mm。 严禁严禁闸板阀一端是大气一端是真空的条件下打开打开闸板阀。 突然停电时，所有电源要复位电源要复位，过 5-7 分钟后，才能重新启动分子泵。六、常见故障及排除六、常见故障及排除故障现象故障现象可能的原因可能的原因排除方法排除方法“总控电源”无法接通或三相指示灯不亮电源供电线路故障，缺相或电压偏低或电源保险丝烧断由供电部门查找原因

46、，排除故障紧固件没拧紧拧紧紧固件（可使用酒精判断有漏的法兰连接处）快卸接口密封面处有杂物擦拭密封面真空腔内有灰尘和水蒸气先清洗真空室，再烘烤电极法兰密封不严和我们联系，更换新的电极法兰密封胶圈老化更换新的胶圈真空抽上不去靶头里的聚四氟绝缘件受热变形和我们联系更换新的绝缘件前级管道及电磁阀的泄露检漏后如果有泄露，更换前级真空抽不上去机械泵是否油不够或油质变劣要定期查看油标，及时加注或更换新油。分子泵的油标也要定期检查（约半年时间查一次）增大水流1水流继电器未动作水流继电器坏，更换2已经给水，但水流继电器仍旧报警磁控靶水路有堵塞先确认是不是外部水管堵塞，否则需要拆开靶头清理内部水路闸板阀打不开闸板

47、阀两侧压差过大检查闸板阀两侧真空度，使之达到一致数字信号出现干扰地线接触不良好良好接地电离规损坏更换分子泵正常启动后，电离规不启动热偶值还没有达到110-2Pa手动打开“电离”按钮确认真空达到110-2Pa，然后调节热偶值。轴承内有杂物拆卸后用超声波清洗转动件转动不灵活电机电源线连接松动紧固电源线接头加热丝引线、陶瓷管、照明烘烤灯引线陶瓷管或测温热偶陶瓷管易被镀膜，表面金属化，以至不长期镀膜此时应在暴露大气时卸下陶瓷管，放在盛有 H2O2 溶剂的烧杯中，用电炉加热，煮沸 3040 分钟即可。起绝缘作用长时间使用或者过热导致磁钢退磁，如果是电磁靶，需要检查电磁线圈是否短路或烧坏和我们联系靶电源有

48、故障详见各电源使用说明书靶不起辉更换了靶材，起辉压强没变不同的靶材，起辉压强不尽相同使用新靶材时出现辉光不稳定，有打火现象出现正常现象，由于新靶材表面的污染物或氧化物层（非导体）造成的等到污染物或氧化物层完全剥离掉后即可稳定工作，建议安装前清洗靶材其他未列出故障现象发生时，请及时填写在“顾客反馈问题清单”页中，并与我们联系！真空计、分子泵等常见故障及排除方法详见其说明书。真空计、分子泵等常见故障及排除方法详见其说明书。七、紧急状况应对方法七、紧急状况应对方法1 1、突然断电、突然断电 首先关闭进气阀和气源及旁抽管道（如果此时用旁抽） 及时手动关闭闸板阀，保持真空状态 关掉总供电电源和其他电源

49、将各电源操作按钮拨回到初始位置，保证设备下次实验的正常启动和运行2 2、突然断水、突然断水本设备主要采用冷却水冷却分子泵，冷却水的通断由水流继电器控制，并且在总供电电源中设置了断水报警保护，如果遇到突然断水的情况，设备会自动鸣笛报警。3 3、出现严重漏气、出现严重漏气 首先实验室应该保证空气流动畅通的环境，具备排气及尾气处理设施。 一旦出现严重漏气的情况时，请及时关掉气源，打开排气设施。如果工作气体中含有与空气结合易燃易爆的气体，还应该远离明火。 如果工作气体中含有对人身体有毒有害气体，所有人员应立即撤离，报请专业人员处理。 一般情况下，发现设备有漏气现象时，及时关闭各控制单元，并且保持系统原

50、有真空状态。停止分子泵和机械泵对系统抽真空后，检查漏气点。八、用户反馈问题清单八、用户反馈问题清单产品名称型号JGP-500a 型磁控溅射沉积系统出厂编号交付日期产品（设备/仪器）使用现状及评价： 良好 一般 不正常如有故障请写明故障现象及原因：您对该产品的质量及我们的安装调试、售后服务有何意见和要求： 用户单位： 使用者姓名： 联系电话：传真： E-mail：通讯地址： 邮 编：中中国国科科学学院院沈沈阳阳科科学学仪仪器器研研制制中中心心有有限限公公司司九、维护与维修九、维护与维修本设备属于实验室真空设备，关键部件比较精密，在使用过程中需本设备属于实验室真空设备，关键部件比较精密，在使用过程中需要认真严格遵守操作规程，空闲时也要注意维护和保养：要认真严格遵守操作规程，空闲时也要注意维护和保养： 设备放在清洁的实验室内，避免粉尘、震动。 如果在一段时间内不工作，需要维持设备的真空状态，还须将分子泵冷却水排净，避免水锈污染堵塞分子泵水路，影响正常运行。并用干净的塑料袋或布将设备罩起来。 设备中各电源的维护与维修请参阅各自说明书。 每次做完实验，将真空室内清理干净，然后抽好真空，使设备尽量少暴露在大气中。 所有动密封的位置要定期涂真空脂，以保证良好的密封性和运动的灵活性。 设备所用的