电子束镀膜机

主要结构：

真空室抛光不锈钢(304)，真空室双层水冷；样品具有反溅射清洗功能，沉膜时可以加负片压（0－200V）；蒸发方式：为避免微粒物质落到基片上，采用基片在上、磁控溅射靶在下的结构，即由下向上溅射。热蒸发以及电子束蒸发在真空室底部。

1.  真空室

1.1真空室体：

1.1.1 真空室总体要求：立式前开门，具有水冷功能；优质不锈钢304，内表面抛光，外表面喷丸处理（如采用双层不锈钢均为抛光处理）。真空室尺寸：Φ600×600mm（可适当调整）；占地面积：小于3米*1.2米*2米；具有烘烤功能；抽气速率可调整。

1.1.2 室体内壁：表面光洁；室体外表面：尽可能地做到表面整洁；室体焊缝整洁；冷却系统布置整洁，焊缝整洁。

1.2真空室门

1.2.1真空室门外观：设备整体外观美观；真空室门冷却水管：合理考虑引入位置及接头方式，并配置有气压式自动保护功能；真空室门引线：对于照明及烘烤引线，合理设计引入位置。

1.2.2真空室门密封：真空室门密封面采用整体密封（密封槽为整体加工成型）

1.2.3真空室门连接：铰链：在高强度和安全系数的基础上，考虑视觉效果的美观；限位机构：在真空室门上方铰链接侧，加装限位机构；关门机构及把手：操作方便，使用可靠，外观考究外形大小及颜色与整体匹配协调；保护开关：采用可靠的保护开关。

1.3观察窗

1.3.1观察窗型： 100mm。

1.3.2密封及保护：加装石英玻璃；加可调节式黑色保护镜；衬可换式隔热保护窗玻璃,安装拆卸方便；安装对保护玻璃的防污染机构,密封可靠,转动灵活,操作方便,不能影响观察视线。

1.3.3 数量: 正常布局一个观察窗（Φ100mm），一个备用（Φ50mm）。

1.3.4 位置:下观察用于观察电子枪的蒸发状态,在电子枪挡板开和关的状态下都必须完整清楚方便的观察到钳锅的状态,在设计中与电子枪钳锅及电子枪档板整体考虑,观察位置及大小；上观察: 目的可以方便的观察工件转动。

1.4 防污板：两套；不锈钢板,初步方案底部板厚≥2mm,内壁板厚1mm；固定螺钉、螺帽、支杆等一律采用不锈钢材料；拆装安装方便，具备防污及光学密封性能,有效防止镀膜的二次污染。

2.真空系统

2.1 真空性能(蒸发室内无样品为准)

2.1.1 极限真空:6×10^-5Pa。

2.1.2恢复真空时间:大气至5×10^-4Pa≤30min。

2.1.3 漏气率:在极限真空达到后关闭所有阀门, 12小时后，真空室内的真空度≤10 Pa。

2.1.4 测试方法:按照国标GB11164真空镀膜机通用技术条件。

2.2 真空系统配置:复合分子泵+直联式旋片真空泵

2.3真空管道、泵及真空阀门:

2.3.1 真空管道设计尽可能简洁,加工工艺及外观考究。预抽真空管道连接采用金属波纹管。结构紧凑,维修方便。

2.3.2超高真空阀门:高真空阀门采用气动；气缸限位开关采用紧贴固定的磁性接近开关；采用优质不锈钢304材料制造。

2.3.3 真空室抽气口:抽气口设置在蒸发源接近位置上,即在系统可能的情况下尽可能降低抽气口位置；在抽气口设有调节抽速阀。

2.3.4 复合分子泵: 分子泵进水路口带水流保护。

2.3.5 所有真空泵有缺相保护提示及报警功能。

2.3.6 真空室放气阀:位置:真空室顶部；放气口设置可靠过滤装置；充气速率:蒸镀完成后放气至开门时间约5分钟。

2.4气体流量控制系统

数字显示三路控制，一路流量控制（0～50SCCM），一路流量控制（0～100SCCM），一路流量控制（0～500SCCM）。

2.5真空系统测量及控制:

数字真空计一套；数显复合，数字通讯，1路高真空测量2路低真空测量；高真空测量点:真空室顶部测量点；抽气室与高阀之间预留测量点。低真空测量点:真空室顶部；在管道上预留低真空测量点。

低真空测量，ZJ-52型电阻规，高真空测量，ZJ-27型电离规，室体测量，真空规用金属规，密封口用刀口金属密封结构

2.6真空系统操作:

西门子PLC进行可编程控制器控制,可通过选择开关选择自动和手动两种方式,并具有水流量、气压、水温等故障判定功能。真空保护及互锁功能。

3 工件转动系统及工件盘

3.1、采用步进电机调节转速、磁流体密封；3 到 30rpm 无级调速。

3.2、不锈钢圆形工件盘，直径大于φ160mm，可一次装夹2inch样品4件。

3.3、基片与蒸发源之间距离250～350mm可调，由腔外手动波纹管调节机构控制。

4 样品加热单元

4.1 样品加热温度：室温～550℃，配有匀热结构；样品加热温度均匀性误差优于±5度。

4.2 烘烤及相关转动冷却的设计考虑基片温度在550℃以上,烘烤启动后连续工作时间在5小时以上。

4.3 加热源采用铠装电热丝加热器：加热功率3kw，配备温控仪及电力组件，温度PID自动控制、调节（可以在人机界面里控制）。限幅给定有手动和自动两种切换形式。

4.4 热电偶探测点:位置固定方式:以三维方向可靠定位。

5 电子束蒸发源(单枪单电源)

5.1 E型电子枪:

5.1.1 技术参数:枪功率8KW ；电子束偏转角270⁰；阳极电压为 6KV、8KV两档,在控制面板上直接可调,变压器留有余量；具有X、Y方向扫描,扫描波形有三角波、正弦波、矩形波可选择。

5.1.2 一套扫描电源、一套灯丝电源.扫描频率为0～200Hz.电子束斑点为方形均匀下沉,电子束斑点3mm～30mm大小可调。

5.1.3 速流0～800mA可调。

5.1.4 电子束可二维扫描调节，*大扫描正负15mm（X，Y）。

5.2电子枪坩锅:坩锅为四位穴状,穴容积应为配衬套后22ml；具有冷却功能，在正常蒸镀过程中,不出现由于冷却效果原因导致小坩锅变形融化等现象；转动方式：穴状坩锅定位准确，坩埚转动具备手动点动及自动转位功能，可切换。

5.3挡板装置:

5.3.1 一个独立的电子枪挡板，能够自动控制。

5.3.2 挡板:“关”位置:可以方便清楚地从观察窗观察材料融化状态,同时严密遮挡,不得有材料漏蒸发带监控片或者工件表面;“开”位置,不得出现蒸发材料得直线遮挡。

5.4 电子枪电源及控制:功率匹配；带有高压灭弧自动复位功能；采用束流调节反馈调压器控制灯丝加热功率(束流稳定度优于±2％)；具有手持有线遥控器；控制装置有过流 过热 SCR保护功能，具有软启动 软关断功能，减少对电网的冲击干扰。

6、膜层厚度测试系统

7.阻蒸发源系统：

7.1、采用专门设计的真空专用蒸发电源，避免蒸发舟冷热态电阻变化大造成的烧舟问题和真空放电扰动造成的蒸镀不稳定的问题；真空放电环境造成短路时，不会烧电源。保证镀膜的可控性。

7.2、电极：紫铜电极3根，组成两组蒸发电极，其中一根为公共极，每组蒸发电极采用独立的结构，位于腔室底部，每组电极上安装1个蒸发舟。

7.3、蒸发电极切换：采用气动方式切换。实现两种材料在同一真空条件下先后蒸发镀膜。

7.4、蒸发源：电阻蒸发电压10V；功率：≥2kW。

7.5、蒸发源配有电动挡板、避免交叉污染。