• 概述

磁控溅射是利用磁场束缚电子的运动（即磁控管模式），其结果导至轰击基片的高能电子的减少和轰击靶材的高能离子的增多，使其具备了“低温”、“高速”两大特点。磁控溅射法制备的薄膜厚可控性和重复性好、薄膜与基片的附着能力强，膜层纯度高。

主要技术性能指标

 系统结构及功能概述

本镀膜系统为方形真空室结构，后部抽气，正面开门结构，采用优质奥氏体不锈钢制造。溅射沉积室底板上安装有三只共焦磁控溅射靶（溅射靶角度可调），出射束流方向朝向基片架并在基片上得到薄膜。该设备结构简单，可用于研究和开发纳米级单层及多层功能膜，如硬质膜、金属膜、半导体膜、介质膜、复合膜、铁磁膜和磁性薄膜等新型薄膜材料。

工作原理

溅射沉积系统为一三靶溅射沉积系统，各靶可独立/顺次/共同工作，分布在一个圆周上。各靶固定在真空室底板上，靶基距可以通过基片架的升降来调节（靶基距60mm～90mm可调）。基片架可升降，采用磁流体密封装置+步进电机驱动，满足基片旋转要求。

A.基片架功能

系统设一个基片架，可旋转+升降，同时可通过卤素灯对基片在沉积涂层过程中进行加热；加热系统采用日本导电温控仪及电力组件，温度PID控制。基片旋转利用磁流体密封装置与步进电机配套实现。

B. 镀膜过程

单质薄膜的制备：在某只靶开启的情况下，可在基片上完成单质薄膜的制备。

多层膜的制备：三只磁控溅射靶可根据需要，按照一定的启停顺序（辅以样品架的自转，均通过计算机控制），完成多层膜的镀制过程。

混合物薄膜的制备：三只靶中的两只/三只同时工作，可以完成具有两/三种成分组成的混合物薄膜制备。

化合物薄膜：本系统可以通过两种方式制备化合物薄膜。（1）采用射频电源，利用具有特定组成的靶材来得到化合物薄膜；（2）采用直流/射频溅射电源，利用单质靶材在通入反应气体的条件下制备化合物薄膜。

此外，磁控溅射系统充分考虑加热、低压溅射、偏压溅射等要求。可以在上述各种薄膜的制备过程中将偏压、加热等条件引入到镀膜过程中。与此同时，上述镀膜过程均可以在手动、自动两种方式下完成。

C. 真空获得及压力控制

真空获得系统利用涡轮分子泵作为主泵，机械旋片泵作为前级泵对真空系统抽气。真空度控制通过和主泵相连的插板阀来实现。

D．电源

二只500W直流电源、一只500W射频电源（含自动匹配器）

2KW加热温控电源一套。

系统主要参数

1. 极限真空度：≤5×10^-5Pa（清洁+烘烤去气条件下12小时内获得）；
2. 抽真空时间：40分钟内，≤5×10^-4Pa；
3. 基片加热温度：≤600℃（碘钨灯加热）；
4. 基片尺寸：≤Φ2inch的圆片；
5. 基片架数量：1套；
6. 靶材尺寸：直径60mm；
7. 靶数量：3只；
8. 真空室烘烤温度：≤150℃；
1. 真空室尺寸：400×400×H450（根据实际情况可能会适当调整）；
10. 基片架移动距离：≤50mm（轴向方向）；
11. 靶轴线和基片旋转轴线夹角：共溅射；
50. 气路系统：4路进气，其中1路为放气使用；