多功能等离子体系统

磁控溅射简介
简介
在高真空状态下，受电场作用而离化的Ar等惰性 气体形成等离子体并轰击靶材致使靶材原子发生溅 射，溅射粒子在电、磁场的交互作用下输运至基片 表面沉积成膜。
特点
成膜速率高，基片温度低，膜的粘附性好
中国科学院上海微系统与信息技术研究所纳米技术研究室
Laboratory of Nanotechnology, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, China
多功能等离子系统操作流程
二.更换靶材 更换靶材 设定时间360秒→ 打开充气阀 → 设定时间 秒 主室开盖 →设定时间 当充气停止后， 当充气停止后，按 开启
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性能指标
极限真空： × 极限真空： <5×10-5Pa 衬底温度： 室温--500°C 衬底温度： 室温 ° 靶材尺寸： 英寸 靶材尺寸： 3英寸 样品尺寸： 英寸 样品尺寸： <4英寸 膜厚均匀性（ 英寸 英寸）： ± 膜厚均匀性（ 3英寸）： <±4% 靶材利用率： 靶材利用率： >45%
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多功能等离子体系统
等离子体清洗室
多功能等离子体系统
四靶溅射室
PECVD （等离子体增强化学气相沉积）
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多功能等离子系统操作流程
→预溅射 分钟 打开挡板，设定溅射时间 预溅射3-5分钟 打开挡板， 预溅射 分钟→打开挡板 转动样品台。 溅射完成后 关闭挡板、 溅射完成后， ，转动样品台。→溅射完成后，关闭挡板、 电源和气体。 取出样品 取出样品。 电源和气体。→取出样品。
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镀膜工艺流程
换靶材
溅射室的准备
抽预真空
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多功能等离子系统操作流程 三.溅射 溅射
当本底真空达<2.5×10-4Pa通入 气 × 通ຫໍສະໝຸດ BaiduAr气 当本底真空达 通入
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多功能等离子系统操作流程
换靶材→换完靶后测所换靶位下方电源引出线端， 换靶材 换完靶后测所换靶位下方电源引出线端， 换完靶后测所换靶位下方电源引出线端 中间金属线与屏蔽层之间的电阻，断开为正常。 中间金属线与屏蔽层之间的电阻，断开为正常。 →主室闭盖 溅射室调整阀（与分子泵隔断阀连动 主室闭盖→溅射室调整阀 主室闭盖 溅射室调整阀（ 调整手动阀（ ）→调整手动阀（使溅射室腔内与机械泵气路的 调整手动阀 气压平衡后关闭） 气压平衡后关闭）
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现有靶材
1.相变靶材 相变靶材
Ge2Sb2Te5、Sb2Te3、Si2Sb2Te6(3个)等 个
镀膜工艺流程
装入样品 抽真空 冲入氩气
镀膜
气体放电（起辉光） 预溅射 长膜 取出样品
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多功能等离子系统操作流程
→将电 将电 源输出端连至所用靶位下方电源引出线端→ 源输出端连至所用靶位下方电源引出线端 调节电源， 调节电源，观察腔体内起辉情况
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谢谢！ 谢谢！
3.陶瓷靶材 陶瓷靶材 HfO2,MgO,Al2O3,Ta2O5,(Ba0.50Sr0.50)TiO3, Pb(Zr0.30Ti0.70)O3等 4.其他靶材 其他靶材
Sb,Te,Ge,Si,Zn等
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多功能等离子系统操作流程
→溅射室隔断阀，分子泵隔断阀，机械泵启 溅射室隔断阀，分子泵隔断阀， 溅射室隔断阀 真空达到低真空8Pa时， 动→真空达到低真空 真空达到低真空 时
开启冷却水箱和分子泵。 开启冷却水箱和分子泵。
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2.电极靶材 电极靶材
Ni、Ti、Sn、Al、In、Cu、Ge、Ag、Au、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 W、Pt等 、
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多功能等离子系统操作流程
一.开机部分 开机部分
1.进入气瓶室打开所需用的气体 普N2, Ar, O2 ,高 进入气瓶室打开所需用的气体 高 纯 N2 2.开启墙上气阀及电源 开启墙上气阀及电源 3.开启设备电源，显示器→按 RUN 开启设备电源，显示器 按 开启设备电源 →进入操作界面 进入操作界面 → PLC启动
镀膜工艺流程
样品
镀膜前表面处理
常规清洗
烘干
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多功能等离子体系统结构图
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多功能等离子系统操作流程
三、关机 1. 停分子泵（停分子泵时分子泵隔断阀， 停分子泵（停分子泵时分子泵隔断阀， 机械泵必须开启） 机械泵必须开启） 2.分子泵隔断阀，机械泵在分子泵转速为 分子泵隔断阀， 分子泵隔断阀 机械泵在分子泵转速为0 时方可关闭。 时方可关闭。 3.退出 退出PLC，退出软件，关闭显示器，关 退出 ，退出软件，关闭显示器， 闭机台总电源、冷却水箱、 闭机台总电源、冷却水箱、墙上总气阀和 电源闸刀。 电源闸刀。 4.关闭气瓶室内所用气体。 关闭气瓶室内所用气体。 关闭气瓶室内所用气体