PVD设备及工艺简介ppt课件

PVD设备和工艺简介PVD设备简介泵靶真空测量真空检漏PVD工艺简介PVD相关概念定义真空测量单元磁控溅射铂阳极生产线相关工艺简介合金靶溅射金属氧化物溅射PVD设备简介铂阳极生产线PVD真空设备布局图排空系统4排空系统1 2X泵1。概述：1.1使用：2X型旋转叶片式真空泵(以下简称真空泵)是一种利用特定密封容器中的气体获得一定真空度的基本装置。它可用于电器、电真空、半导体、食品、原子能、纺织、高等院校、工矿企业和生产教学等科研机构。真空泵可直接获得1.310帕以下的真空度，也可作为其它真空设备的前级。5 . 1 . 2特点及其不适用范围：真空泵由黑色金属制成。这是一种相对精确的设备。真空泵的主要工作部件浸入特制的真空泵油中工作。因此，它不适合泵送氧气含量过高、有毒、易爆、对真空泵油有化学作用或对黑色金属有腐蚀作用的气体。在上述情况下，如需泵泵抽出气体，进气管上应安装中和、冷却、过滤等相关装置，相互配合。否则会影响真空泵的使用性能和寿命，不能用作压缩机和输送泵。常用的泵有2X-30和2X-70泵。疏散系统，6。疏散系统，2。技术要求：2.1品种规格和性能：(见右表)。热电偶仪表测量各种蒸汽和永久气体的总压力。然而，浸渍器只能测量永久气体的分压.几何泵送速度是根据几何尺寸计算的泵送速度。在大气压下，实际泵送速度与几何泵送速度基本一致。在各种压力下，泵送速度降低到一定程度.温升是指泵温度稳定后，排气阀处的油温与室温之间的差值。7.抽真空系统的组成和代表意义，2.2型号和：X-30表示每秒抽速，旋叶真空泵表示二级泵2.3，运行环境条件：相对温度不在5 40。2 X系列各种真空泵的结构和工作原理基本相同。泵由电机通过v带驱动转子电机和螺旋夹板固定在底盘上。该泵由泵体、高转子、低转子、前端板、后端板、高转子板、低转子板、排气阀、排气罩、观察窗等组成。中间隔板被压入泵体，以将泵体分成高真空腔和低真空腔。每个腔室都有一个排气阀。高真空室的排气与低真空室的进气口连通。高转子的前端伸出前轴，后端伸出后轴。前轴由前端板的轴承支撑，并通过油封室伸出前端板。后桥由中间隔板上的轴承支撑。当延伸到低真空室内时，低真空室的转子安装在后轴上，因此高和低转子都由前轴驱动，高和低转子具有分裂槽，“T”形转子由弹簧支撑并安装在槽中。泵的进口设有过滤网，出口设有油网，大泵还设有挡油板，视镜的左侧设有空气混合阀，下侧设有放油塞。疏散系统，1。滑轮2。关键3。前端板4。高转子5。高转子板6。进口喷嘴7。密封圈8。排气罩9。滤网10。泵体11。低转子12。春天13号。下转子板14。后端板15。密封圈16。手柄17。放油塞18。纸垫19。阀座20。阀板21。挡板22。镜子23。框架24定位销10。疏散系统。1.进气喷嘴2。密封圈3。滤网4。滑轮5。前端板6。高转子板7。高转子8。方位9。前轴10。油封室11。春天12。定位销13。排气罩14。排气垫15。机油滤网16。泵体17。中间隔板18。后端板19。低转子20。水接头21。钥匙22。下转子板23。水盖板24。排气阀25。瞄准镜27。混合阀27。排油塞代表真空空气格栅指低真空气路，11，抽空系统，3.2工作原理：图3是2X系列真空泵的示意图。转子3和7与高真空室1和低真空室6相切。转子3和7沿箭头方向旋转，驱动在转子槽中滑动的转子板8旋转。由于弹簧9和离心力的作用，转子板的外端靠着高低真空室的内表面滑动。由转子和高-低真空室形成的中空空间从空气入口喷嘴2到排气阀5以及从空气出口管4到排气阀10被分隔开，以形成两个或三个容积，并且该容积周期性地变化。当转子继续在图中所示的位置旋转时，a和c的体积逐渐增加，泵送的体积气体沿着空气入口喷嘴进入泵，同时，b和d的体积逐渐减小，压力增加，然后排气阀5和10被冲洗以将气体排出真空室。气体通过油位排放到大气中，因为油淹没了排气阀，从而防止气体返回到真空室。当吸入压力高时，高真空腔和低真空腔的阀门被排空，这相当于单级泵。当真空度高时，所有气体进入低真空室，然后由排气阀10排出。此时，两级串联连接进入两级泵工作。如果除去的气体含有较高的蒸汽气体，当气体被压缩并且蒸汽的分压在泵中的温度下超过蒸汽的饱和压力时，蒸汽被压缩成液体，该液体不能被真空泵排出并且混合在真空油中，因此大大降低了泵的性能。如果混入适量的空气，使得压缩时蒸汽的分压低于泵温度下的饱和压力，则蒸汽可以在变成液体之前从泵中排出。因此，该系列中2X-1以上的所有泵都配有气体混合阀11(见下图)。真空泵也称为机械增压泵。这是一种理想的真空采集设备，用于快速抽取密封容器中的气体。它不能直接从大气压力中抽取空气。它必须与各种类型的前级泵(如旋转叶片泵、液环泵、滑阀泵等)形成真空系统。)广泛应用于冶金、化工、电子、纺织等领域。1.2设计特征：1.2.1供气方向从上到下是垂直的。1.2.2在宽压力范围内泵送速度大。1.2.3快速启动。1.2.4对泵送气体中包含的灰尘和水蒸气不敏感。1.2.5泵室内没有油，可以获得干净的真空。1.2.6驱动功率低。运行和维护成本低。注意事项：不移除液体介质。不允许清除易燃易爆气体。需要前置泵。当待泵送的气体中含有固体颗粒时，进气口应配备过滤装置。15.疏散系统。2.工作原理：罗茨真空泵是一种旋转式可变容积真空泵。泵室内两个相互耦合的“8”转子通过一对齿轮带同步高速反向旋转。气体从上部进气口连续输送到出气口，然后由前真空泵抽出，达到抽气的目的。(气流如下图所示)。16，疏散系统，3。结构和描述：17，疏散系统，18，疏散系统，注释：1。变速箱2。端板3。泵壳4。驱动转子5。从动转子6。支撑框架7。驱动齿轮8。从动齿轮9。腺体10。甩油环11。活塞环12。瞧这种泵可分为：(a)分子拖曳泵的气体分子与高速运动的转子碰撞，获得动量，并被驱动至泵出口。涡轮分子泵通过高速旋转的动叶片和静止的固定叶片的合作来泵送空气。这种泵通常在分子流状态下运行。复合分子泵是由涡轮型和牵引型分子泵串联而成的复合分子真空泵。牵引分子泵和分子泵的泵送机理不同于容积式机械泵，它依靠泵腔的容积变化来泵送空气。分子泵通过刚体表面在分子流动区域内高速运动，将动量传递给气体分子，使气体分子在刚体表面的运动方向上产生定向流动，从而达到抽气的目的。一般来说，气体分子被携带在高速运动的刚体表面并向某一方向运动的现象称为分子牵引现象。22、疏散系统，(2)。涡轮分子泵，涡轮分子泵输送的气体应满足两个必要条件：1)。涡轮分子泵必须在分子流动状态下工作。2)。分子泵的转子叶片必须具有接近气体分子速度的线速度。分子泵的转速越高，就越有利于提高分子泵的泵送速度。实践表明，不同分子量的气体分子速度越高，就越难将它们泵出。23，疏散系统，(3)。复合分子泵，复合分子泵是涡轮分子泵和牵引分子泵的串联组合，综合了两种泵的优点。该泵在较宽的压力范围内(10-6 1Pa)具有较大的泵速和较高的压缩比，大大提高了泵的出口压力。涡轮级主要用于提高泵的泵送速度。通常，叶片形状用于提高泵送速度，并且级在l0级内。牵引阶段主要用于增加泵的压缩比和泵的出口压力。复合分子泵有多种类型，根据其结构可分为两种类型：一种是涡轮叶片和圆盘牵引泵的串联组合。一种是涡轮叶片和机筒牵引泵的串联组合。靶：被粒子轰击的表面，靶的标准含义是由：溅射装置中的溅射材料组成的电极。2.磁控溅射中常用的靶分为1类。矩形平面目标。2.圆柱形目标。26.溅射源。3.维护和保养： (1)。矩形平面磁控管靶：1的维护和保养。矩形平面磁控管靶的日常维护和保养主要集中在平面靶的更换过程。具体解释为：目标寿命到期的原因或工艺和质量要求等。正在使用的目标将被删除。安装具有相同规格和大小的新目标的过程。2.靶：的安装前处理脱脂喷砂清洗烘烤 PVD备用3。结构和描述：27。溅射源和平面靶磁体的布局和描述(图)。磁体安装期间，外围区域的磁极必须一致。中间区域的磁极和外围区域的磁极必须保持相对。图形区域中的磁极可以是NSN或SNS。磁铁可以用手挡住。根据磁铁相斥相吸的原理，可以单独判断磁铁的极性是否安装错误。，28，溅射源，(2)。圆柱形磁控溅射靶，1。结构和描述(图29)。溅射源和圆柱形靶磁体的布局和描述(图29)。由于对应的靶面不同，圆柱形靶磁体的布局比平面靶磁体的布局要紧急得多，并且图中的宽度小于平面靶的一半(50毫米)。由于磁体的相对紧密性，导磁材料被安装在区域磁体之间。安装方便，能有效固定磁铁和控制磁路。圆柱形目标磁体也使用强磁体(4.5高斯)。中间区域的磁铁安装规格更广。外围区域的磁铁安装规格较窄。区域之间的磁体极性必须保持相反，并且原理与平面目标布局的原理相同。如图所示，该区域中的磁极可以是NSN或SNS(由过程决定)。在检查过程中，就像一个平面目标，拿着一块磁铁，根据磁铁在同一个磁极互相排斥，在不同的磁极互相吸引的原理，逐一判断磁铁的极性是否安装错误。圆柱形靶为管状，平面靶不同，所以固定磁体的磁体座为凸形，如图所示。平面目标磁体座是平面的。薄膜真空计：用金属弹性薄膜将测量管分成两个小室，一边与被测系统相连，另一边作为参考压力室。当压力变化时，薄膜随之变形，其变形可以用光学方法测量，也可以转换成电容或电感的变化，可以用电学方法测量，也可以用附着在薄膜上的等规度规测量。电容薄膜规分为两种类型：其中一种密封薄膜的一侧作为参考真空，成为“绝对压力型”电容薄膜规。另一种是将气体引入薄膜的两侧，形成一个“压差”电容式膜片表。电容式膜片表具有良好的线性度、高测量精度和分辨率。单个传感器的测量范围可覆盖5个数量级的压力范围，短期稳定性优于0.1%，长期稳定性(一年)优于0.4%。电容式隔膜压力表的灵敏度与气体类型无关，可测量蒸汽和腐蚀性气体的压力，结构牢固，使用方便，也可作为粗糙和低真空的次标准和传输标准。真空测量用电容薄膜规的基本结构如下图所示。它由两个结构相同的固定电极和一个共同的活动电极组成。可移动电极膜将空间分成彼此密封的测量室和参考室。固定电极和可移动电极膜形成差动电容器，并作为桥的两个桥臂。当可移动电极处于中间位置时，两个电容器的电容相等。一旦可移动电极由于压差而偏离中间位置，一个电容器的电容增加，而另一个电容器的电容减少。由于电容变化引起的电桥不平衡，会产生输出电压。该电压由放大器放大，然后由检测器转换成DC电压进行测量。不同的输出电压对应不同的压力。电容器薄膜现在利用这一原理来测量压力。2.热电偶真空计：普通热电偶真空计分为细丝型和短丝型。灯丝热电偶的加热电流约为90mA150mA，短丝热电偶的加热电流约为28mA30mA。测量范围为4102帕 110-1帕。带温度补偿的恒温热电偶真空计的测量范围为1105帕 110-1帕。大多数热电偶仪表是在恒流模式下制造的。也就是说，加热电流I是恒定的。因此，加热线F的温度随着压力P而变化，因此热电偶J可用于测量加热线的温度。此时，输出信号是热电势E。也就是说，当压力降低时，气体分子传导的热量减少，电热丝的温度升高，因此热电偶势E增加，而热电偶势E降低。如果这两者之间的关系热阴极灯丝发射的电子；通过带正电的电网加速以获得足够的冲击能量；气体分子与高速电子碰撞并被电离。碰撞的频率与气体分子的密度有关。密度越高，碰撞频率越高，产生的离子越多，反之亦然。气体分子的密度与气体压力直接相关。因此，如果可以测量气体中电离离子流的大小，就可以确定气体的压力。具有负电压的收集器捕获离子化的气体离子，形成与气体压力成比例的电流，并测量真空度。真空测量，36，真空检漏，37，真空检漏，定义：检漏-检漏的过程，发现泄漏位置和测量泄漏率(泄漏是绝对的，没有泄漏是相对的，绝对没有泄漏不存在。我们通常所说的“无泄漏”与检漏仪的灵敏度有关，这意味着设备上泄漏孔的泄漏率小于检漏仪的最小可检测泄漏率)。一、设备或装置因不同功能、不同泄漏尺寸、不同零部件和材料、不同危害性和泄漏造成的有害性能而泄漏的危害性。泄漏的危害主要表现在以下几个方面：1，破坏真空设备或真空装置的工作真空度。真空设备和装置需要在一定的真空度下工作，一般真空设备本身有抽气系统。设备工作时，真空系统仍向其抽气，轻微泄漏的存在不会影响其工作真空度，但更严重的泄漏仍会破坏设备的平衡压力，干扰甚至破坏设备的正常运行，而涂布机真空度的损坏会影响薄膜质量。破坏仪器设备的内部工作压力。各种仪器设备的工作压力不同。例如，工作