真空設(shè)備講義課件

真空設(shè)備維護與保養(yǎng)NLVC-TYPVD廠2009.05.20目錄幾個鍍膜參數(shù)分析真空設(shè)備常見故障與處理設(shè)備定期維護配件管理月球世界最低人造地球衛(wèi)星(近地點)

150我國第一顆人造地球衛(wèi)星(近地點)

438我國第一顆人造地球衛(wèi)星(遠地點)2384珠穆朗瑪峰8.848

壓力Torr地球半徑63701Atm=7602361457.7x10-34.0x10-84.6x10-127.5x10-14對流層電離層外大氣層平流層星際空間12803803844000大氣壓力隨海拔高度的變化10-15~10-20地球高度Km1.1濺射率與離子入射角的關(guān)系00°

90°

θ1mSθm

對Au,Ag,Cu,Pt影響小.;對Al,Fe,Ti,Ta影響大.結(jié)論:入射角60°~80°時,級聯(lián)碰撞深度/范圍合適,阻擋作用最小,轟擊效果最佳,濺射率最大.θArAl靶濺射率入射角1.2沉積速率工作氣壓的關(guān)系343638404244464850320.150.200.250.300.350.400.450.50工作氣壓Pa沉積速率(um/min)結(jié)論:工作氣壓有一最佳值,可用濺射率為依據(jù)來選擇工作氣壓值.1.3溫度-200020040060080010000.51GeAuCuAgZnBi溫度℃

濺射率S濺射率與靶溫度的關(guān)系

濺射率與靶溫度有關(guān)系.靶溫超過靶材升華溫度,就會是“濺射與靶原子的蒸發(fā)”復合作用,濺射率陡增,沉積速率將急劇增加,膜層厚度無法控制.濺射時注意控制靶的溫度,防止濺射率急劇增加現(xiàn)象.冷卻水進冷卻水出絕緣板背板陰極架屏蔽環(huán)溫感線DC電源線冷卻水進出管間接冷卻示意圖靶座靶冷卻方式靶材

直接冷卻---水直接通到背板背面.

間接冷卻---水通入靶座,靠靶與背板﹑靶座的良好接觸來冷卻.

控制措施﹕

冷卻水的溫度和流量必須嚴格控制,機器應設(shè)置相應的報警系統(tǒng).嚴禁無水進行鍍膜作業(yè).靶應設(shè)置溫度感應裝置,超過設(shè)定溫度,機器自動停止濺射.Eg:VeecoIonmilling工件冷卻方式1.4

功率與膜厚的關(guān)系半透膜:PMMA鍍Ni;時間3s.結(jié)論：DCPower功率越大,,薄膜越厚,透過率越小;鍍膜時間越長,薄膜越厚,透過率越小.1.5基片偏壓對薄膜的影響結(jié)論:偏壓濺射可提高薄膜的純度;增加薄膜附著力;改變薄膜的結(jié)構(gòu).-10-0.104080120-1000+100160200αTaβTaTa電阻率(uΩ

.cm)基片偏壓(V)1~6kv100~200v工件靶-100+10αTa直流偏壓濺射

靶材:Ta基片溫度﹤700℃

時,鉭膜呈四方晶格(βTa),﹥700℃

時,鉭膜呈體心立方晶格(αTa).1.6反應氣體分壓影響膜的特性0101001000100200300400αTaβTaTa2N+αTaTaN+Ta2NTaNN2的分壓Ta電阻率(uΩ

.cm)Ta膜特性與摻入N2量的關(guān)系鍍膜方式:反應濺射靶材:Ta工作氣體:Ar反應氣體:N2結(jié)論:改變反應氣體N2和惰性氣體Ar的比例,就可改變薄膜的性質(zhì).如:可使薄膜由金屬變成半導體或非金屬.可以用監(jiān)控反應氣體分壓強來獲得穩(wěn)定膜層.0416O2(sccm)100400200300128I=2APa=1.3Pa01040N2(sccm)1004002003003020I=2APa=1.0Pa20反應氣體流量對電壓的影響鋁靶與O2反應濺射特性鋁靶與N2反應濺射特性反應氣體到達某一閾值,靶上化合物的形成速度超過被濺射速度,對金屬來講,保持電流不變時,伴隨有電壓的陡峭變化.電壓隨N2量的變化緩慢下降,之后基本保持不變,具有這種放電特性的反應可以獲得光﹑電性能漸變的膜系.放電電壓U(v)放電電壓U(v)金屬性介質(zhì)性1.7磁控濺射的優(yōu)點匹配器RF發(fā)生器電源濺射氣體真空泵工件靶NSNSSN工件靶EAr+

Be

靶原子

Ar

e

射頻濺射裝置磁控濺射工作原理

射頻濺射幾乎可以濺射導體﹑半導體和絕緣體在內(nèi)的所有材料.但濺射速率低,基片溫升厲害.二.常見故障與處理2.1

真空設(shè)備常見故障方法:看.聽.聞.問.想三.定期維護3.1日點檢3.2Chamber的定期維護PM維護依據(jù):

鍍膜時間usagetime

使用工具&輔料:

吸塵器,萬用表,六角匙,扳手,起子無塵布,酒精(IPA,ACE)作業(yè)流程:試運行破真空打開Chamber門拆卸防護板清潔Chamber清潔防護板裝防護板關(guān)閉Chamber門

抽真空檢測/檢查檢漏3.4維護保養(yǎng)計劃四.配件管理清楚的配件一覽表a.區(qū)分出Consumer&Non-Consumer.b.零件名稱﹑型號﹑目標庫存數(shù)﹑實際庫存數(shù)﹑零件壽命(使用頻率)﹑供應商名稱﹑聯(lián)系電話.清楚的配件庫存管理配件分門別類擺放,標識清楚;設(shè)立庫存預警系統(tǒng).保證配件采購鏈信息暢通