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

150我國第一顆人造地球衛星(近地點)

438我國第一顆人造地球衛星(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系00°

90°

θ1mSθm

對Au,Ag,Cu,Pt影響小.;對Al,Fe,Ti,Ta影響大.結論:入射角60°~80°時,級聯碰撞深度/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系343638404244464850320.150.200.250.300.350.400.450.50工作氣壓Pa沉積速率(um/min)結論:工作氣壓有一最佳值,可用濺射率為依據來選擇工作氣壓值.1.3溫度-200020040060080010000.51GeAuCuAgZnBi溫度℃

濺射率S濺射率與靶溫度的關系

濺射率與靶溫度有關系.靶溫超過靶材升華溫度,就會是“濺射與靶原子的蒸發”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象.冷卻水進冷卻水出絕緣板背板陰極架屏蔽環溫感線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,機器應設置相應的報警系統.嚴禁無水進行鍍膜作業.靶應設置溫度感應裝置,超過設定溫度,機器自動停止濺射.Eg:VeecoIonmilling工件冷卻方式1.4

功率與膜厚的關系半透膜:PMMA鍍Ni;時間3s.結論：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;改變薄膜的結構.-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量的關系鍍膜方式:反應濺射靶材:Ta工作氣體:Ar反應氣體:N2結論: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.如:可使薄膜由金屬變成半導體或非金屬.可以用監控反應氣體分壓強來獲得穩定膜層.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)金屬性介質性1.7磁控濺射的優點匹配器RF發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:

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閉Chamber門

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