針對(duì)光學(xué)和介電功能薄膜制備中的離化率低和靶面污染問題,設(shè)計(jì)了一種磁控濺射沉積系統(tǒng),系統(tǒng)包括磁控濺射靶裝置、等離子體源和陽極清洗裝置。

主要結(jié)論有:

(1)在磁控濺射靶裝置設(shè)計(jì)中,采用磁流體密封替代橡膠軸承密封,提高了靶裝置的密封性,極限真空度可達(dá)10-6 Pa;采用旋轉(zhuǎn)磁鋼代替固定磁鋼,使靶材的利用率從30%提高到60%,同時(shí)避免了靶裝置在預(yù)先清洗時(shí)的污染;設(shè)計(jì)了靶裝置的驅(qū)動(dòng)端,完成了電機(jī)、傳動(dòng)裝置和軸承的選型。

(2)設(shè)計(jì)等離子體源來改善沉積系統(tǒng)離化率不足的問題。選擇0.2 mm鎢絲制成陰極,坩堝作為陽極。利用基爾霍夫定律計(jì)算出螺旋管的長(zhǎng)度與橫截面積。比較了等離子體源的四種電源連接方式,選擇在螺旋管兩端加入輔助調(diào)節(jié)電源,方便調(diào)節(jié)電磁場(chǎng)的方式。

(3)設(shè)計(jì)了陽極清洗裝置來解決磁控濺射中的陽極污染問題。陽極清洗裝置包括可旋轉(zhuǎn)陽極和清洗裝置兩部分,設(shè)計(jì)了多套清洗裝置協(xié)同工作時(shí)的電源連接方式。制定了冷卻系統(tǒng)方案和管路圖來滿足系統(tǒng)的冷卻設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)了一套供氣系統(tǒng),根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定了電磁閥和質(zhì)量流量計(jì)的型號(hào)。