全自动真空磁控溅射镀膜仪研制

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1、ＩＳＳＮ１００２－４９５６实验技术与管理第２８卷第４期２０１１年４月ＣＮ１１－２０３４／ＴＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＶｏｌ．２８Ｎｏ．４Ａｐｒ．２０１１全自动真空磁控溅射镀膜仪研制汪洪波，杨林生（合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥２３０００９）摘要：针对目前真空专业学生教学的需要，研制了全自动真空磁控溅射镀膜仪。详细介绍了镀膜仪６大部分的设计与制作。该镀膜仪具有占地面积小、功能齐全、功能拓展性强的特点，不仅能够服务于多门课程的教学实验，节约实验资源，而且为真空专业学生和教师提供了良好的创新实验平台，可开设多项专

2、业实验和创新实验。关键词：磁控溅射；镀膜仪；实验平台中图分类号：ＴＢ７７文献标志码：Ｂ文章编号：１００２－４９５６（２０１１）０４－００５８－０３ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｖａｃｕｕｍｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇｃｏａｔｉｎｇａｐｐａｒａｔｕｓＷａｎｇＨｏｎｇｂｏ，ＹａｎｇＬｉｎｓｈｅｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｎｅｗｔｅａｃｈｉｎｇ

3、ｓｉｔｕａｔｉｏｎｃｕｒｒｅｎｔｌｙｆａｃｅｄｂｙｔｈｅｓｔｕｄｅｎｔｓｍａｊｏｒｅｄｉｎｖａｃｕｕｍ，ａｎａｕｔｏ－ｍａｔｉｃｖａｃｕｕｍｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇｃｏａｔｉｎｇａｐｐａｒａｔｕｓｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｓｉｘｐａｒｔｓｔｏｂｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｏｆｔｈｅｃｏａｔｉｎｇａｐｐａｒａｔｕｓａｎｄｔｈｅｍｏｒｅｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌａｎｄｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｔｏｂｅｏｐｅｎｅｄａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｄｅ－ｔａｉｌ．Ｔｈｅａｐｐａｒａｔｕｓｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ

4、ｓｏｆｓｍａｌｌｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｒｅａ，ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｅｘｐａｎｄｉｎｇｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｅａｓｉｌｙ．Ｉｔｎｏｔｏｎｌｙｃａｎｂｅｓｅｒｖｅｄｆｏｒｔｅａｃｈｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｓｅｖｅｒａｌｃｏｕｒｓｅｓｓｏａｓｔｏｓａｖｅｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅ－ｓｏｕｒｃｅ，ｂｕｔｈａｓｐｒｏｖｉｄｅｄａｎｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｅｎｔｓａｎｄｔｅａｃｈｅｒｓｍａｊｏｒｅｄｉｎｖａｃｕｕｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ；ｃｏａｔｉｎｇａ

5、ｐｐａｒａｔｕｓ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｔｆｏｒｍ真空科学与技术广泛用于工业、航空、生活等方溅射出来的粒子带有一定的动能，沿一定的方向射向［１］面。真空专业教学需要不断改进和创新，以适应新形基体表面，在基体表面形成镀层。势下人才培养的需要，尤其是实验教学，实验设备的更磁控溅射是在二极溅射基础上发展而来，在靶材新更是迫不及待。表面建立与电场正交的磁场，解决了二极溅射沉积速真空镀膜是真空专业重要的研究方向之一，我校率低、等离子体离化率低等问题，成为目前镀膜行业主该专业中多名教师（占总人数的２０％以上）从事该方要方法之一。磁控溅射与其他镀膜技术相比具有如下向

6、的科研工作，真空镀膜技术与设备也是本专业本科特点：可制备成靶的材料广，几乎所有金属，合金和陶生的专业课，每年毕业进入镀膜行业的比例也较大。瓷材料都可以制成靶材；在适当条件下多元靶材共溅［２－３］因此，我们重视真空镀膜这一科研方向，并重视对学生射方式可沉积配比精确恒定的合金；在溅射的放电的培养。气氛中加入氧、氮或其他活性气体，可沉积形成靶材物质与气体分子的化合物薄膜；通过精确控制溅射镀膜１磁控溅射过程，容易获得均匀的高精度的膜厚；通过离子溅射靶溅射镀膜的原理是稀薄气体异常辉光放电产生的材料物质由固态直接转变为等离子态，溅射靶的安装［４］等离子体在电场的作用下，对

7、阴极靶材表面进行轰击，不受限制，适合于大容积镀膜室多靶布置设计；溅射把靶材表面的分子、原子、离子及电子等溅射出来，被镀膜速度快、膜层致密、附着性好，很适合于大批量、高［５］效率工业生产。收稿日期：２０１０－０６－１７修改日期：２０１０－０９－０６基金项目：合肥工业大学科学研究发展基金项目（２００９ＨＧＸＪ００８７）２真空磁控溅射镀膜仪的真空系统组成及设作者简介：汪洪波（１９８１—），男，湖北崇阳，硕士，讲师，研究方向为真空计原则系统测量与控制．Ｅ－ｍａｉｌ：ｂｏｂ．６２７＠１６３．ｃｏｍ全自动真空磁控溅射镀膜仪（以下简称镀膜仪）的汪洪波，等：全自动真空磁控溅射

8、镀膜仪研制５９真空系统示意图见图１。真