镀膜机的基本结构课件.ppt

2 2、镀膜机的、镀膜机的基本结构基本结构设设 备备 型型 号号 讲讲 解解设备型号举例：设备型号举例：设备型号举例：设备型号举例：OTFCOTFC 13001300 DBIDBI设备种类设备种类大小大小配置配置 设备种类分为设备种类分为 OTFCOTFC和和 GenerGener 真空室大小分为真空室大小分为600600、900900、13001300、15501550、18001800、23502350 配置说明：配置说明：C:C:冷凝泵冷凝泵 D:D:扩散泵扩散泵 B:B:电子枪电子枪 I:I:离子源离子源设设 备备 机机 构构 总总 成成1.1.真空腔体真空腔体2.2.抽气以及排气系统抽气以及排气系统3.3.真空测量仪器真空测量仪器4.4.全自动蒸发控制系统全自动蒸发控制系统5.5.真空室加热、基板系统真空室加热、基板系统6.6.基板高速旋转机构基板高速旋转机构7.7.电子束蒸发系统电子束蒸发系统8.8.RFRF射频离子源射频离子源9.9.高精度光学监控系统高精度光学监控系统10.10.石英晶振以及速率监控系统石英晶振以及速率监控系统11.11.真空压力自动控制系统真空压力自动控制系统12.12.冷却水压缩空气系统冷却水压缩空气系统13.13.冷凝器冷凝器 一、一、真真 空空 腔腔 体体1.观观 察察 基基 板板 窗窗 口口观察基板窗口观察基板窗口成膜时通过观察窗可了解真空室内的情况成膜时通过观察窗可了解真空室内的情况成膜时通过观察窗可了解真空室内的情况成膜时通过观察窗可了解真空室内的情况观察蒸发源观察蒸发源观察蒸发源观察蒸发源2.遥遥 控控 盒盒 功功 能能nMASK NO下降、EX抬起nSHUTTER IB:离子源挡板开关 EB1:电子枪1挡板开关 EB2:电子枪2挡板开关 nHEARTH HEARTH1:左坩埚台旋转 HEARTH2:右坩埚台旋转nDOME ROTATION 工件盘 顺时针方向旋转 工件盘 逆时针方向旋转3.真真 空空 室室 内内 部部4.坩坩 埚埚 种种 类类点点 坩坩 埚埚环环 形形 坩坩 埚埚确确 认认 坩坩 埚埚 位位 置置标标标标 准准准准确认坩埚台中心、坩埚、电子束蒸发源是否在一条直线上松开联轴器螺丝，调整编码器位置，松开联轴器螺丝，调整编码器位置，直到补偿数字为直到补偿数字为0 0，然后锁紧螺丝，然后锁紧螺丝5.电电 子子 枪枪 原原 理理 及及 作作 用用电子束蒸发示意图电子束蒸发示意图电子枪是加速电子轰击靶电子枪是加速电子轰击靶并发光的一种装置，它发并发光的一种装置，它发射出具有一定能量、一定射出具有一定能量、一定束流以及速度和角度的电束流以及速度和角度的电子束，电子受栅极电位的子束，电子受栅极电位的影响，在阳极加速电压下影响，在阳极加速电压下形成汇聚的电子束，在磁形成汇聚的电子束，在磁场作用下电子束得到进一场作用下电子束得到进一步聚焦并偏转步聚焦并偏转180180或或270270射入装有镀膜料的坩射入装有镀膜料的坩埚中，其动能变成热能使埚中，其动能变成热能使蒸镀材料蒸发沉积于基片蒸镀材料蒸发沉积于基片上形成薄膜上形成薄膜 电电 子子 枪枪 总总 装装 图图真空室真空室电子子枪 11电子子枪 2 2高高压导入端子入端子 扫 描描 控控 制制 器器电子子枪电控柜控柜低低压导入端子入端子 控控 制制 系系 统电电 子子 枪枪 种种 类类电子束蒸发源种类电子束蒸发源种类:电子束偏转角度电子束偏转角度180180，运行轨迹为，运行轨迹为“C C”的的C C型枪型枪 电子束偏转角度电子束偏转角度270270，运行轨迹为，运行轨迹为“e e”的的e e型枪型枪e e 型枪型枪型枪型枪C C 型枪型枪型枪型枪e e型枪型枪U U字形灯丝字形灯丝c c型枪蚊香形灯丝型枪蚊香形灯丝镀膜前确认上、下犄角是否平行，水平镀膜前确认上、下犄角是否平行，水平标标标标 准准准准标标标标 准准准准松开此螺丝调节犄角平行度松开此螺丝调节犄角平行度松开此螺丝调节犄角平行度松开此螺丝调节犄角平行度松开螺丝后犄角下方垫铜片，松开螺丝后犄角下方垫铜片，松开螺丝后犄角下方垫铜片，松开螺丝后犄角下方垫铜片，确保犄角的水平确保犄角的水平确保犄角的水平确保犄角的水平镀膜前电子枪注意事项镀膜前电子枪注意事项n确认坩埚挡板高度是否80mmn坩埚挡板打开角度90左右n坩埚挡板架子需要包铝箔n镀膜之前用吸尘器吸取灰尘，确保真空室内部清洁80mm挡板角度打开挡板角度打开90左右左右铝箔包住铝箔包住6.离离 子子 源源 的的 作作 用用离子源辅助电子束示意图离子源辅助电子束示意图1.1.清洁基片表面清洁基片表面2.2.夯实膜层，使其致密夯实膜层，使其致密3.3.提高膜牢固度提高膜牢固度离离 子子 源源 种种 类类RF 离子源离子源GL GL 离子源离子源中和器中和器镀膜前离子源注意事项镀膜前离子源注意事项n用角度仪确认离子源的水平及内外角度n确认坩埚挡板高度n离子源挡板打开角度n离子源挡板架子需要包铝箔n确认地线是否连接（共三根）接地线接地线接地线接地线7.辅正板（辅正板（MASK）的作用）的作用maskmaskmaskmask通过辅正板遮挡部分蒸发材料，调整整片伞架通过辅正板遮挡部分蒸发材料，调整整片伞架的均匀性，使所有基板物理厚度一致。的均匀性，使所有基板物理厚度一致。调节调节调节调节MASKMASK升升升升降速度的快慢降速度的快慢降速度的快慢降速度的快慢镀膜前镀膜前MASK注意事项注意事项u MASK设定角度18。当角度不是18时调节此螺丝u 确认MASK支杆是否卡在MASK槽上8.石石 英英 晶晶 振振 以以 及及 速速 率率 监监 控控 系系 统统XTC/3XTC/3膜厚控制仪膜厚控制仪水晶水晶holderholder水晶水晶探探头头水晶旋转机构水晶旋转机构 石英晶体振荡法监石英晶体振荡法监控膜厚，主要是利用石控膜厚，主要是利用石英晶体的两个效应，压英晶体的两个效应，压电效应和质量负荷效应，电效应和质量负荷效应，通过测定固有谐振频率通过测定固有谐振频率或与固有谐振频率有关或与固有谐振频率有关的参数变化来监控沉积的参数变化来监控沉积薄膜的厚度。薄膜的厚度。石英晶体的频率飘移石英晶体的频率飘移与附加上的质量的关与附加上的质量的关系：系：附加上的质量附加上的质量增加，振荡频率降低增加，振荡频率降低 质量质量=密度密度 X 面积面积 X 厚度厚度9.光光 学学 监监 控控 系系 统统光量曲线光量曲线光量曲线光量曲线光控电源及数据处理器光控电源及数据处理器光控电源及数据处理器光控电源及数据处理器分光器及投光器分光器及投光器分光器及投光器分光器及投光器监控片玻璃监控片玻璃监控片玻璃监控片玻璃u实时监测光反射率（或透射率）的变化，并将实时反射率（或透射率）数据提供给主机，从而实现薄膜的光学厚度控制。u电脑(相当于人体大脑)根据光学膜厚计提供的反射率实时变化曲线，在反射率变化到事先设定的停止位置的一瞬间停止材料蒸镀，从而得到所需要的膜厚。监控片罩壳监控片罩壳监控片罩壳监控片罩壳10.加加 热热 丝丝侧壁侧壁侧壁侧壁加热加热加热加热真空室门加热真空室门加热真空室门加热真空室门加热监控片及工件盘加热监控片及工件盘加热监控片及工件盘加热监控片及工件盘加热uu温度对膜层原子或分子提供额外能量补充，在膜层折射率、温度对膜层原子或分子提供额外能量补充，在膜层折射率、温度对膜层原子或分子提供额外能量补充，在膜层折射率、温度对膜层原子或分子提供额外能量补充，在膜层折射率、应力、附着力、硬度和不溶性都会因基片温度的不同而有较应力、附着力、硬度和不溶性都会因基片温度的不同而有较应力、附着力、硬度和不溶性都会因基片温度的不同而有较应力、附着力、硬度和不溶性都会因基片温度的不同而有较大差异大差异大差异大差异uu升温优点：升温优点：升温优点：升温优点：1.1.排除基片表面的剩余气体分子，增加基排除基片表面的剩余气体分子，增加基排除基片表面的剩余气体分子，增加基排除基片表面的剩余气体分子，增加基片与沉积分子之间的结合力片与沉积分子之间的结合力片与沉积分子之间的结合力片与沉积分子之间的结合力2.2.促使膜层物理吸附向化学吸附转化，增促使膜层物理吸附向化学吸附转化，增促使膜层物理吸附向化学吸附转化，增促使膜层物理吸附向化学吸附转化，增加分子之间相互作用，使膜层紧密，附加分子之间相互作用，使膜层紧密，附加分子之间相互作用，使膜层紧密，附加分子之间相互作用，使膜层紧密，附着力增加，提高机械强度着力增加，提高机械强度着力增加，提高机械强度着力增加，提高机械强度3.3.减少蒸汽分子再结晶温度与基片温度之减少蒸汽分子再结晶温度与基片温度之减少蒸汽分子再结晶温度与基片温度之减少蒸汽分子再结晶温度与基片温度之间的差异，提高膜层致密度，增加硬度，间的差异，提高膜层致密度，增加硬度，间的差异，提高膜层致密度，增加硬度，间的差异，提高膜层致密度，增加硬度，消除内应力消除内应力消除内应力消除内应力uu温度过高弊端：使膜层结构变化或膜料分解温度过高弊端：使膜层结构变化或膜料分解温度过高弊端：使膜层结构变化或膜料分解温度过高弊端：使膜层结构变化或膜料分解11.真真 空空 室室 内内 部部 相相 关关 部部 件件百叶窗百叶窗百叶窗百叶窗冷凝管冷凝管冷凝管冷凝管主阀盖主阀盖主阀盖主阀盖工件盘工件盘工件盘工件盘 （DOMEDOME）防止膜料污染到防止膜料污染到防止膜料污染到防止膜料污染到真空室真空室真空室真空室 二、二、OTFC 电电 控控 柜柜 总总 图图光控投光器电源光控投光器电源光控投光器电源光控投光器电源光控数据处理器光控数据处理器光控数据处理器光控数据处理器触摸屏触摸屏触摸屏触摸屏RFRF离子源控制器离子源控制器离子源控制器离子源控制器电子枪控制器电子枪控制器电子枪控制器电子枪控制器真空显示器真空显示器真空显示器真空显示器膜厚控制仪膜厚控制仪膜厚控制仪膜厚控制仪电脑显示器及主机电脑显示器及主机电脑显示器及主机电脑显示器及主机 Gener 电电 控控 柜柜 总总 图图GLGL离子源控制器离子源控制器离子源控制器离子源控制器紧急停止按钮紧急停止按钮紧急停止按钮紧急停止按钮监控片和工件盘监控片和工件盘监控片和工件盘监控片和工件盘的加热丝电流的加热丝电流的加热丝电流的加热丝电流 充氧压力控制器充氧压力控制器充氧压力控制器充氧压力控制器其它部分与其它部分与其它部分与其它部分与OTFCOTFC电控柜相同电控柜相同电控柜相同电控柜相同光光 学学 监监 控控 系系 统统 1HOM2-N分光器分光器将Fiber 接受到的光分光后、转变成电信号。HOM2-L投光器投光器卤素灯投光器。投光的同時输出参考信号。HOM2-F Fiber将投光器投出的光送LensUnlt。接受到的光送到分光器。HOM2-N1HOM2-L2HOM2-F9C光光 学学 监监 控控 系系 统统 2HOM-P投光器用电源投光器用电源投光器用的电源。在前面表示Lamp 电压、电流、使用时间。HOM2-D数据处理器数据处理器从分光器发出的光量电信号、从投光器发出的参考信号的光量値（电圧）输送到PC。HOM2-ULens Unlt把光投到监控玻璃、接受反射光。HOM2-PHOM2-D1HOM2-U14离离 子子 源源 总总 装装 图图AMVG-600RUN2AMVG-600RUN2MatchingBoxMatchingBoxMassFlowControllerMassFlowController3line3lineOISC-IonsourceControllerOISC-IonsourceController中和器中和器电源源离子源直流离子源直流电源源AX-300AX-300中和器射中和器射频电源源AX-1000RFGeneratorAX-1000RFGenerator离子源射离子源射频电源源OIS-TwoRFIonSource(17cm)OIS-TwoRFIonSource(17cm)RFN-3ANeutralizerRFN-3ANeutralizerAM-200RUNAM-200RUNMatchingBoxMatchingBoxPC气体控制器气体控制器目前，我司使用的冷冻机有两种，Telemark和Polycold 在一个完全封闭的环境下，通过压缩机制造循环，并使用特殊配方的介质，从而使电能转化为热能，达到制冷和化霜的功能。电子枪控制器离子源控制器真空计种类BPG:BPG:热电离热电离热电离热电离真空计真空计真空计真空计PEG:PEG:冷电离真冷电离真冷电离真冷电离真空计空计空计空计SC2SC2：管道：管道：管道：管道真空计真空计真空计真空计SC1SC1：爱发科：爱发科：爱发科：爱发科真空计真空计真空计真空计抽气以及排气硬件系统抽气以及排气硬件系统-（图（图1 1）机械泵机械泵机械泵机械泵油吸附塔油吸附塔油吸附塔油吸附塔 罗茨泵罗茨泵罗茨泵罗茨泵 排气管道排气管道排气管道排气管道 粗抽阀粗抽阀粗抽阀粗抽阀 FV FV阀阀阀阀 油扩散泵油扩散泵油扩散泵油扩散泵 高真空阀高真空阀高真空阀高真空阀 高真空阀高真空阀高真空阀高真空阀 PLCPLC抽气以及排气软件系统（图抽气以及排气软件系统（图2 2）真空泵1.机械泵2.罗茨泵3.扩散泵机械泵n作用：前期抽气,为达到低真空的设备.还是罗茨泵的前级泵n原理：建立在玻意耳-马涅特定律的基础上的。PV=K（P-压强 V-体积 K-温度）罗茨泵n作用：用来提高中间压力范围的抽气量n原理：罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串联使用。扩散泵n作用：后期抽气，为达到高真空的设备，是整个真空抽气系统的主泵。n原理：1、当油扩散泵用前级泵预抽到低于1.0Pa真空时，油锅可开始加热，沸腾时喷嘴喷出高速的蒸气流，热运动的气体分子扩散到蒸气流中，与定向运动的油蒸气分子碰撞。n 2、气体分子因此而获得动量，产生和油蒸气 分子运动方向相同的定向流动到前级，油蒸气被冷凝，气体分子排出，即被前级泵抽走而达到抽气目的。