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标题: 多功能离子注入与离子束溅射系统 [打印本页]

作者: guiliok 时间: 2009-12-19 18:20
标题: 多功能离子注入与离子束溅射系统
附件1.
IBAD-600
多功能离子注入与离子束溅射系统
说明书

成都同创材料表面新技术工程中心
2009年02月28日

————— 目录  ——————

致谢、服务、设备维护及维修、敬告、注意 ‥‥‥‥‥‥‥‥ 2
IBAD—600多功能离子注入与离子束溅射系统使用说明书 ‥3
真空系统操作说明书 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6
高能金属离子源使用说明书 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
高能气体离子源使用说明书 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥13
溅射离子源使用说明书 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥17
清洗离子源使用说明书 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21
安全规范 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥24
附  图 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25
电气接线联络图
合格证
致  谢
感谢您使用成都同材料表面新技术工程创中心研制的IBAD-600多功能离子注入与离子束溅射设备，为了使该设备能更好地为您服务，请在使用前仔细阅读本手册。IBAD-600离子注入增强沉积设备作为一种专用设备，其设计、制造、调试及使用、维护均有很大的特殊性，我们在长期的生产服务过程中积累了丰富的经验，将全面介绍给用户，以便用户能正确、全面和充分地使用。

服  务
为了确保设备长期可靠运行，我公司在设备出厂前全部经过严格调试，确保用户购买到高可靠、高质量的设备。所有售出设备均可得到我们为期1年的免费维护，在满1年后，我们也会继续为您提供服务，为方便您正确和充分地使用本公司产品，欢迎就设备的使用和其它相关事项与本公司联系，如有需要请致电本公司用户服务部电话：028-82820928、82820932。
设备维护及维修
请使用者严格按照设备使用说明书进行操作，如设备出现问题，请先与我公司联系，并与我们就有关问题进行讨论。您应向我们提供设备型号、编号以及故障现象及修理原因。我公司将安排相关人员，及时处理您的要求。
敬  告
使用者负责设备的安全操作以及设备的正确使用。未按照操作手册使用造成的损坏，本公司不提供免费维护。
本公司提供有关产品方面的使用说明书，但对设备的售后操作或设备所有者的安全操作规程不负任何责任。
注  意
凡使用此设备或靠近此设备的所有工作人员都必须注意安全，以防自己受到可能的致命身体伤害。在设备周围切勿疏忽大意！！！

IBAD—600
多功能离子注入与离子束溅射系统
使用说明书
1 设备简介
1.1 设备主要组成部分
主机系统、PLC控制系统、离子源电源系统、辅助系统。
1.1.1 主机系统
主机系统由真空室、真空抽气系统、高能气体离子源、高能金属离子源、溅射气体离子源、清洗气体离子源、溅射靶、样品水冷与加热靶台组成。
1.1.2  PLC控制系统
PLC控制系统由上位机（计算机）、下位机（PLC系统）及RS485通讯系统构成。
1.1.3 离子源电源系统
离子源电源系统主要由溅射离子源电源、清洗离子源电源（位于1#控制柜内），高能气体离子源头部电源、高能气体离子源加速电源（位于1#高压连体柜内），高能金属离子源头部电源、高能金属离子源引出电源（位于2#高压连体柜内），高能气体离子源抑制电源、高能金属离子源抑制电源及高能离子源的参数测量系统、PLC系统、辅助电源系统等均位于2#控制柜内。
1.1.4 辅助系统
辅助系统由水压检测部分、自动放电部分、辅助电源等构成。
1.2 设备主要功能
1.2.1离子束清洗：对待处理工件或样品进行表面清洗。
1.2.2离子束溅射沉积：用低能溅射气体离子源实现溅射沉积薄膜。
1.2.3金属、气体离子注入，混合注入、单注入、反冲注入。
1.2.4离子束辅助/增强沉积：用中高能气体/金属离子束对溅射沉积薄膜实现离子束增强沉积。
2 主机系统
2.1真空室
真空室采用全不锈钢结构，室内空间充裕，便于操作和更换零部件，内烘烤100～150℃。两个φ100观察窗，两个CF35四芯引线法兰，两个备用CF35四芯引线法兰，并配相应盲板。配钢结构支架，坚固，安全。真空室配备照明系统。
2.2 真空抽气系统
本套系统根据真空室大小及实验要求采用F250/1500型分子泵和2X-30机械泵，通过C250超高真空翻版阀进行抽气。机械泵可通过真空阀门的切换对真空室进行真空预抽及作为分子泵的前级泵对真空室进行高真空抽气，抽气管路为不锈钢。极限真空优于7×10-4Pa。
2.3离子束溅射靶
本系统提供离子束溅射靶一套，可以同时安装4块不同材质的溅射靶，靶位交换采用减速电机控制，可以实现溅射靶位的正反向移动，在操作接口设定靶位后，系统会控制电机快速的达到所需靶材。靶位在计算机操作接口显示，溅射靶采用水冷结构，靶材尺寸约为70×70mm.
2.4 样品台
本系统采用4工位不锈钢靶台，每次只有一个工位对准所有离子源和溅射靶，其他工位被挡板挡着，每一工位能自转，每一工位放置放置样品的最大尺寸为φ30mm.四个工位中，对称的放置着两个加热样品台和两个水冷样品台，两个热靶加热温度最高可至500℃.（注意：自转电机和换位电机不能够同时运转！）在计算机操作接口上会显示停在离子束下的样品台靶位，要到达其他靶位可以在操作接口里设定靶位进行换位。（1、3号靶位为两个热靶，2、4两个靶位为水冷靶。）
3 离子源
本系统配备4套离子源，分别为高能气体离子源、高能金属离子源、低能气体清洗源、低能气体溅射源，各离子源的使用说明详见本说明书中离子源的使用说明。

3.1 离子源电源离子源电源参数
离子源灯丝电源主弧电源引出电源出发电源抑制电源加速电源
清洗源 0～20 V20A 0～100V
1A 0～1.5KV
50mA 0～200V
50mA
溅射源 0～20V
20A 0～100V
2A 0～3KV
100mA 0～200V
50mA
气体源 0～20V
20A 0～100V
1A 0～3KV
30mA 0～3KV
30mA 0～60KV
30mA
金属源 0～100V
10A 0～50KV
30mA 0～12KV
50mA 0～3KV
30mA
3.1.1 低能气体清洗源、低能气体溅射源电源以及参数测量系统均位于1#控制柜内，两套低能离子源的参数调节控制也位于1#控制柜内。
3.1.2 高能气体离子源抑制电源、高能金属离子源抑制电源以及高能离子源参数测量系统均位于2#控制柜内，高能离子源参数调节控制也位于2#控制柜内。
4 PLC系统
本系统控制、测量显示采用计算机和PLC系统，PLC采用韩国LG公司的200S型PLC，开发程序设计系统采用北京亚控科技组态王系统，上位机与下位机通讯通过RS485接口进行。系统启动后，上、下位机可独立运行，互不干扰。在遇到突发紧急事件时，可通过控制柜面板上的紧急按钮使程序紧急终止运行。

真空系统操作说明书

1 开机准备
1.1  开泵组循环水；
1.2 合电源总开关；
1.3 供压缩空气；（本机阀门采用电磁气动阀）
1.4 启动计算机主机，运行系统程序；
1.5 登录，选择“用户登录”，初始登录密码为“000”，登录后，可重新设定登录密码。
2 开  机
在操作界面上，可以选择自动，也可以选择手动，选择自动，点“自动开机”，程序会自动启动机械泵、预抽阀、前级阀……直至将真空室抽至高真空。选择“手动”则进入操作员控制抽真空状态，基本步骤如下：
2.1开机械泵、开预抽阀（延时约60S后才可以开前级）、开真空计、开前级阀；
2.2真空显示＜10Pa时，关预抽阀，启动分子泵，开翻板阀，将翻板阀角度开到“90°”；
2.3随着分子泵转速的升高，真空度越来越高。
3换样品步骤
3.1 关真空计，关翻板阀，当翻板阀角度显示为“0”后打开放气阀，开门，换样品。
3.2 换样品后抽真空步骤：关门，关放气阀，关前级阀，开预抽阀，开真空计，开前级阀（约延时60秒后开），当真空显示＜10Pa时关预抽阀，开翻板阀角度至“90”度抽高真空。
4 关  机
4.1 关真空计，关翻板阀角度至“0”；
4.2 停分子泵，分子泵开始停机，慢慢降低转速；
4.3 当分子泵转速降为0（约15 分钟）后，关前级阀，关机械泵，将系统程序程序退出，关计算机，关压缩空气，关冷却水，关总电源开关。

高能金属离子源使用说明书

1  简介
高能金属离子源采用MEVVA型源，可以产生多种金属离子。主要由阴极及其推进系统、触发电极、阳极、等离子体扩散筒、三电极引出系统、高压绝缘柱和外屏蔽室等组成。阴极经高压脉冲触发后由阳极引出金属等离子体，等离子体在扩散筒中扩散并均匀化后经三电极平行束引出系统引出。离子源可在较宽的引出电压下工作，最高电压可达50KV，束流可达8mA以上，束流密度可调，束斑最大120mm 。工作频率可在系统操作界面上方便设定。
1.1 离子源的结构
直径为φ12mm的阴极固定在有水冷和可推进的阴极座上，用O型橡胶密封圈作动真空密封，机动齿轮滑键机构推进阴极补给阴极材料消耗，以围绕阴级的触发环点弧。为防止弧的溅射物对绝缘子的污染，用弧罩来限制弧的外溢收到了较好的效果。
金属蒸汽真空弧放电产生的金属等离子体通过阳极孔在约130mm的空间里飘向引出系统。在这段较长的空间距离中，使得金属等离子体密度分布均匀化，以便引出均匀分布的离子束流。
加减速三栅引出系统的三栅电极，由直径φ6mm的315个孔均布于约φ150mm的电极片上，透明度可达50％，第一栅与第二栅之间的距离10mm。第二栅与第三栅4mm，可由垫圈加以调节，由准直定位销确保引出孔的对中。
1.2 离子源的供电电源
MEVVA离子源的供电系统由触发电源、弧放电电源、束流引出电源和二次电子抑制电源等组成，如下图所示。

金属源电气线路简图
脉宽几微秒的触发电压加于触发环和阴极之间，在阴极上产生的电火花，这一小量的等离子体点燃了阴极和阳极之间的主弧放电，它是由一个或更多的电流密度高达106A／cm2的阴极斑蒸发并电离阴极材料而形成的电弧，弧放电时间的延续取决于弧电源的脉宽。弧流的大小，脉宽的长短，决定着电源的容量，阴极的消耗速率、发热或工艺应用的要求等，通常取几百微秒至几毫秒。本源头所使用的弧电源是阻抗为1欧姆的人工形成线，脉宽1.5ms，弧放电的频率取决于触发频率，触发频率从050赫兹连续可调，平均离子束流输出可通过调整放电频率和弧放电功率来调节。
离子束的能量取决于引出电压的高低，引出电源和二次电子的抑制电源均属常规的高压直流电源，但由于MEVVA源工作于脉动状态，故瞬间峰值功率将由储能电容供给。引出电压加于阳极，第一栅通过一个电阻与阳极联接，因此。第一栅、阳极、阴极及触发电极等均处于高电位，其弧放电电源、触发电源安装于高压柜陶瓷绝缘柱上方，采用隔离变压器供电。第二栅加－2kV的抑制电压，实验表明，这对抑制二次电子的反流是足够的。第三栅接地，高能离子束流通过第三栅后在地电位的自由空间里飘向工作靶。
1.3 源的性能调试
1.3.1 源的锻炼
源组装后，本底为真空度3～4×10-3Pa。在离子源正常放电运行之前，需进行耐压锻炼。
锻炼的过程是：击穿（打火）→稳定→升压→击穿→稳定直至获得最大耐压能力，有时也可以引小离子束流进行锻炼，该源头的最高耐压能力已达50kV。
2 离子源工作注意事项
2.1 离子源工作真空度优于2×10-3Pa！（主要考虑高压的影响，真空越高对高压越容易加）
2.2 离子源工作时，阴极冷却水必须畅通！
2.3 该离子源工作时加有高电压，在离子源工作时高压柜有闪烁红灯警示，此时严禁打开高压柜柜门，严禁接近触摸离子源源头！
2.4 处理离子源故障一定要把离子源所有电源断电并在高压放电之后才能进行！（系统除了配有自动放电系统外，另配有放电棒一根，在进行离子源故障处理时，可将放电棒挂在高能源公共端，确保安全！！）
2.5 阴极推进采用马达推进式，推进量约0.1mm/6～7秒。
3 离子源工作步骤
在系统操作界面，选择“电源控制”，进入离子源控制接口，选择金属源电源
3.1点击头部电源按钮，使其变为绿色；
3.2 闸流管即处于预热状态，预热时间宜大于10分钟，使闸流管充分预热。
3.3 调节界面上触发电源的升降按钮，至触发电压指示6KV左右；
3.4 调节界面上电弧电源的升降按钮，至电弧电压指示50V左右；
3.5 在界面上触发频率设定窗口，设定触发频率，设定6Hz左右；
3.6 若电弧电流有指示，则表示离子源已经工作，若无，则加大触发电压及电弧电压，若仍无电流，则需检查离子源阴极部分；
3.7 在起弧后，将频率设为0Hz；
3.8 点击抑制按钮（变为绿色），点击引出按钮（变为绿色）；
3.9 调节抑制的升降按钮，至抑制电压指示2KV左右；
3.10 调节引出的升降按钮，至引出电压指示至所需电压值；
3.11 设定频率值，微调一下参数至所需值进行样品处理。
3.12金属源的阴极推进速率直接关系到金属源起弧的正常与否（阴极推过头或烧蚀过多都会造成弧不稳），在系统中，阴极推进是根据弧流的大小，进行积分累加的，总数值及推进时间可以在设定窗口进行设定，用户可以根据不同的阴极材料，根据实验中阴极的烧蚀情况摸索推进的最佳参数。
3.13本系统在高能金属离子源的工作程序中，设有剂量累积功能，在达到用户设定剂量后，系统会自动把离子源“引出电源”、“抑制电源”关掉，并自动延时约10秒钟，将“头部电源”中的“触发电源”、“主弧电源”降到低位，在10秒后将“头部电源”关掉。其中用户所需剂量可以在界面中“剂量设定”进行设定，“剂量累计”为程序根据束流进行的积分显示数，可进行“清零”。
剂量累积公式：
N＝（I×t）÷（A×Q×1.6×10-19）
N：剂量
I：束流
t：时间
A：束斑面积
Q：电量
在金属源中，程序计算剂量以（引出电流－抑制电流）作为束流依据，在2价钛粒子的情况下，每秒0.125mA电流剂量累计走1个数字。
4 金属离子源一般停机步骤
4.1 调节引出电源升降按钮至降位置，电压降至20 KV左右；
4.2 调节抑制电源升降按钮至降位置直至电压降至0；
4.3 调节引出电源升降按钮至降位置，电压降至0；
4.4 将引出电源，抑制电源关断；
4.5 调节主弧按钮至降位置直至电压降至20～40V即可（电容上放电较慢）；
4.6 调节触发按钮升降开关至降位置直至电压降至0；
4.7 将频率设为0；
4.8 将头部电源关断；
4.9 将冷却水关断。
5 离子源基本常见故障及处理
5.1 不触发
5.1.1 检查触发电压及主弧电压是否正常；
5.1.2 阴极与触发环之间绝缘电阻过大，一般为5～10MΩ；
5.1.3 阴极与触发极之间短路。（换氮化硼阴极套）

5.2 不起弧（漏弧增多）
5.2.1 可能阴极推进太少，增加阴极推进。
5.2.2 弧压过低，增加弧压。
5.2.3 阴极推进过量，要时刻注意进动量，不要太多而伸出绝缘端面，如过头，需重新安装；
5.2.4阴极绝缘套缝隙过大或绝缘套有裂缝。
6 阴极更换步骤
6.1 断掉所有电源并确保高压已经安全放电。
6.2 真空室可以放气的情况下，放气。
6.3 关掉阴极冷却水的进水、回水开关。
6.4 取掉源头上阴极和阳极冷却水。

6.5 将阴极盖板取下，拿下来。
6.6 取下电机。
6.7 将阳极水冷套取下，取下触发电极上的引线。
6.8 将阴极套和触发电极，陶瓷绝缘子取下。
6.9 将四氟套取下。
6.10将旧阴极取下。
6.11 换上新阴极。
6.12 将四氟套装回。
6.13 将阴极套装回，若阴极套有裂纹或烧蚀较重，则换一新的。

6.14 转动阴极盖板上阴极推进转盘，将阴极后退，直至阴极退进阴极套与阴极套相平。
6.15 用铅（2B铅笔）在阴极套与阴极面均匀涂一层以利触发。
6.16 装回阳极水冷套。（注意：阳极水冷套一定要上好密封圈对平拧紧，以防漏水！！！）

6.17 将电机装上。
6.18 将阴极盖板装回源上。
6.19 将水按原样接回。（阴极和阳极的水路各为1路进水1路出水，一定不要搞错了！）
6.20 打开进出水，检查有无漏水。正常，将盖板上好，抽真空。

7 使用维修说明
7.1  阴极推进
7.1.1本源采用阴极马达推进式结构，推进量约0.1mm／6～7S；
7.1.2阴极推进系统设置为自动推进。当更换新阴极或出现漏弧次数逐渐增多时，可以进行手动阴极推进（在操作界面上直接点“推进”钮，手松即停），切不可推进过量！
7.2  源的清洗
7.2.1阳极和弧放电室在每次更换阴极后必须清洗干净。
7.2.2随着运行时间增长，当引出电压达不到额定值并出现引出和抑制栅的经常打火则必须清洗引出系统。首先从离子源下埠取下二、三栅片安装支座，便可取下三个栅片，对三个栅片及支座用金相砂纸打磨、用酒精、丙酮进行清洗、烘干。
7.3  源的装配
7.3.1先装第三栅极，并注意使栅片处于正中央。
7.3.2再装第二栅，此时应用三根定位销使二、三栅两个所有孔一一对中。
7.3.3再装第一栅，并用定位销定位。
7.3.4紧固好二、三栅片安装支座。
7.3.5瓷套两端的调节法兰一般不拆卸以免损坏瓷套。
7.3.6装上阴极和阳极组件，注意阴极和阳极之间的距离及对中情况。
7.3.7更换新阴极及新氮化硼绝缘子，装上新氮化硼绝缘子及清洁后的触发电极。调整阴极前后位置使阴极端面与氮化硼端面齐平，并在氮化硼端面涂少量碳粉（2B铅笔即可）以降低绝缘电阻。

高能气体离子源使用说明书

1  简介
高能气体离子源采用Kaufman 源，可以产生氮、氩等等离子体（氧及腐蚀性气体除外）。主要由气体源放电室、引出系统、高压陶瓷绝缘体和外屏蔽室组成。核心部分（放电室和引出系统）全部放置在一个圆形屏蔽室中。离子源放电系统由灯丝盖板、引出栅极、阳极筒、屏蔽筒、上下极靴和SmCo永磁体等组成。引出系统由4个厚度约为4mm的不锈钢平板多孔栅极组成，能保证长期稳定工作而不变形，离子源能量10～60Kev连续可调，离子源束流最大8mA，束流密度可调，束斑最大120mm 。

2离子源结构
2.1该源包括阴极组件（阴极灯丝用 0.4mm的钨丝在模具上绕制）、离子光学组件和放电室组件构成。气体离子源为四电极系统，除阳极、抑制、加速外增加引出栅。
2.2各组件可分别装卸。用带螺纹的支柱固定连接放电室组件及离子光学组件；利用灯丝法兰上六个螺钉固定放电室与阴极组件。

3 工作步骤
3.1 开机
3.1.1 真空度达到要求后，在气体源操作界面上，合头部按钮；
3.1.2 在界面上设定流量，流量设定2～4Sccm ，真空度至1×10-2Pa左右即可；
3.1.3调节灯丝升按钮，灯丝电流显示至10A左右；
3.1.4调节主弧升按钮，主弧电压显示至65V 左右；
3.1.5 此时若主弧电流没有显示，在保持电压65V 左右的情况下，调节灯丝电流至离子源起弧（主弧电流有显示）；
3.1.6调节引出升按钮，引出电压显示至0.8～1.2KV 左右（引出电压越高，离子束越聚）；
3.1.7合抑制按钮，合加速按钮；
3.1.8调节抑制电压，加速电压（交替调节）至额定电压（抑制1.2～1.5KV，加速根据实验要求值）；
3.1.9 根据实验要求加速电流值，调节灯丝电流及主弧电压来改变主弧电流，使之达到试验要求为止。
3.1.10本系统在高能气体离子源的工作程序中，设有剂量累积功能，在达到用户设定剂量后，系统会自动把离子源“加速电源”、“抑制电源”关掉，并自动延时约10秒钟，将“头部电源”中的“灯丝电源”、“主弧电源”、“引出电源”降到低位，在10秒后将“头部电源”关掉。其中用户所需剂量可以在界面中“剂量设定”进行设定，“剂量累计”为程序根据束流进行的积分显示数，可进行“清零”。

剂量累积公式：N＝（I×t）÷（A×Q×1.6×10-19）
N：剂量
I：束流
t：时间
A：束斑面积
Q：电量
在金属源中，程序计算剂量以（引出电流－抑制电流）作为束流依据，在1价氮粒子的情况下，每秒0.25mA电流剂量累计走1个数字。
3.2 高能气体离子源手动关机
3.2.1 试验结束后，操作顺序为：交替降低加速电压及抑制电压后，关掉加速电源按钮及抑制电源按钮，将引出电压降到0，降主弧电压，降灯丝电流，流量设定为0，关掉头部电源按钮；（在离子源起弧的情况下，可以直接关掉加速电源和抑制电源，电源调压器会自动回到0位，然后将引出电源、主弧电源、灯丝电源降下来）
3.2.2 试验结束后，取样品步骤参见真空操作部分换样品操作。
4 注意事项
4.1换新灯丝后首次加电应逐步加大灯丝电流，使灯丝老化定形；
4.2离子源装配好后，应使用2.5KV摇表检查两栅之间的绝缘；离子源清洗后首次工作之前应进行高压空载锻炼；
4.3空载锻炼高压只启动抑制电源和加速电源即可；
4.4逐渐升高抑制电压到1.5KV；
4.5逐渐升高加速电压，出现打火后在此电压下停留2～3分钟，待稳定后再升高加速电压，随着电压的升高，稳定的时间逐渐加长，直至达到60kV。
5更换灯丝和清洗栅组
5.1 更换灯丝
拆下灯丝法兰，清除灯丝上的残留物。拧上新灯丝。注意按规定调整好灯丝高度，保持灯丝与放电室基本对中；
5.2 清洗栅组
首先从离子源上部取下主法兰，再从离子源下部取下三、四栅片安装支座，便可取下四个栅片，对四个栅片及支座用金相砂纸打磨，用绸布沾酒精、丙酮仔细清洗各个零件，待干燥后按原样装配好，使用对中销定位再拧紧螺钉，以保证各栅空一一对中。
6 故障原因分析
6.1 不起弧或起弧困难
6.1.1检查灯丝是否正常、短路或接触不良；（看灯丝电流有无显示）
6.1.2检查弧压电源是否正常；（看弧压有无指示）
6.1.3供气气路是否通畅、稳定；（看真空度是否达到离子源起弧要求）
6.1.4必要时可通过增加气流量和弧压帮助起弧；
6.1.5若仍不能起弧，应拆开阳极筒检查并进行清洗。
6.2 引出系统频繁打火且猛烈
6.2.1检查真空度是否过低；
6.2.2工作前源头是否已经锻炼稳定；
6.2.3源头运行参数是否匹配；
6.2.4若以上各项均正常，应拆开引出系统进行检查；
6.2.5检查栅极对中情况和栅间绝缘子是否污染。
7 离子源常见故障及基本处理
7.1 试验过程中，出现抑制或加速过流（有声光报警）时，在界面上按下复位按钮后，重新再将抑制或加速合上，加够参数。若频繁出现报警，则需检查源头有无绝缘问题，进行处理。
7.2 源头清洗过后，重新投入使用前，要先进行空载高压锻炼，头部不加电，将抑制和加速电源和闸，慢慢加加速电压至额定值，其间，电压由低至高，加到一个值后，稳定10分钟左右，没有打火现象后再往上加，直至额定值。
7.3 当出现灯丝电流表无显示时，可初步判断是否灯丝烧断，方法是：在分掉抑制电源及加速电源并放过电后，用交流钳形电流表去钳灯丝的1根线，看有无电流，若无，则灯丝熔断，需更换灯丝。
7.4 装卸灯丝必须在拆除整个阴极组件后单独进行。
7.5 安装时注意保持磁钢同向（不要求沿圆周方向的具体位置），磁钢两个端面必须与极靴面紧密贴合，可利用带螺纹的支柱拧紧固定。
7.6 灯丝高度应保证离阴极座（伞盘）为40mm允许误差2mm。

溅射离子源使用说明书

  1 工作原理
该源为热阴极气体离子源。工作气体氩进入离子源放电室，热阴极发射电子，在阴极附近形成电子云。在阴极鞘层电场加速下轰击气体原子引起电离，形成等离子体电弧放电。园筒形阳极接收等离子体构成放电机制。由铝镍钴磁棒及上、下极靴构成的磁路，在放电室内形成发散磁场，它有效地限制了放电区域，使高能电子有效地电离气体原子，从而大大提高了放电效率和气体的利用子，在阴极附近形成电子云。在阴极鞘层电场加速下轰击气体原子引起电率该源为热阴极气体离子源。工作气体氩进入离子源放电室，热阴极发射电。离子光学系统由各个小孔一一对中的第一栅及第二栅所组成。第一栅屏蔽加速电场对等离子体放电室的影响，也对拔出束起聚焦作用；第二栅加负电压，用以抑制二次电子的回流进入放电室，对拔出束也起加速聚焦作用。在加速电场的作用下，在第一栅小孔处形成拔出鞘层。等离子体中离子在拔出鞘层电场的作用下，加速离开放电室，又在加速电场的作用下，形成低能宽束会聚型离子束。在溅射靶（距源头约20cm）处形成直径约5cm的束斑，用于溅射。
2 结  构
2.1 该源包括阴极组件（阴极灯丝用 0.4mm的钨丝在模具上绕制）、离子光学组件和放电室组件构成。
2.2 各组件可分别装卸。用带螺纹的支柱固定连接放电室组件及离子光学组件；用灯丝法兰上四个螺钉固定连接放电室与阴极组件。
3 离子源运行操作顺序
3.1 将溅射源用氩气瓶打开；
3.2待真空度优于2×10-3Pa时，在离子源控制界面将流量计打开；
3.3将溅射源截止阀打开；
3.4设定好溅射靶靶位（设定所需靶位，程序会自动控制电机转到制定靶位）；
3.5待真空度重新达到2×10-3Pa后，调节溅射源流量1～4 S ccm送入工作气体﹙如氩气），使真空度稳定在1×10-2Pa左右；
3.6本套溅射离子源根据用户工艺需求，设定了“连续工作”方式及“间歇工作”（多层溅射）方式；离子源电源合闸后的默认工作方式为“连续工作”方式；
3.7升主弧电压至50-70V左右后，缓慢升灯丝电流至9～12A，使离子源达到放电起弧状态，主弧电流约0.2A；
3.8然后升抑制电压到200V，升引出电压到2.5-3KV左右，调整灯丝电流、主弧电压（弧压维持在60～70V）和抑制电压、引出电压，使离子束能量及束流强度达到预定值，即可正常工作了；此时即可连续溅射；
3.9多层溅射膜工作步骤：（工作参数在连续工作状态下先调整好）
3.9.1选择溅射源工作模式为间歇工作（此时，系统自动将主弧电压切断，溅射离子源没有弧流，不具备溅射功能）；
3.9.2用户根据实验要求，计算总溅射时间，设定离子源工作时间、离子源休息时间，根据总溅射时间计算出循环次数，参数全部设定完成后，选择样品靶位，选择溅射靶材靶位，点击“启动”，此时系统将主弧电压投入，离子源正常工作，程序自动根据设定的工作时间、休息时间进行循环并将循环次数进行累加，循环次数到达设定值后，自动将主弧电压切断，离子源不具备溅射功能；
4 更换灯丝和清洗栅组
4.1 拆下灯丝法兰，清除灯丝上的残留物。拧上新灯丝。注意按规定调整好灯丝高度，保持灯丝与放电室基本对中。
4.2 拧松固定螺钉，取下两个栅片。仔细清洗各个零件，待干燥后按原样装配好，使用对中销定位再拧紧螺钉，以保证各栅孔一一对中。（栅片在加工时留有标记，找着标记后，对中会相对容易些）
5 故障原因
5.1 不起弧或起弧困难
5.1.1 检查灯丝电源是否正常、短路或接触不良；（可以看操作界面灯丝电流显示是否正常）
5.1.2 检查主弧电源是否正常；（参看操作界面弧压显示情况）
5.1.3 供气气路是否通畅、稳定；
5.1.4 必要时可通过增加气流量和弧压帮助起弧。若仍不能起弧，应拆开阳极筒检查并进行清洗。
5.2 引出系统频繁打火且猛烈
5.2.1 检查真空度是否达到规定要求；
5.2.2 工作前源头是否已经锻炼稳定；
5.2.3 源头运行参数是否匹配；
5.2.4 若以上各项均正常，应拆开引出系统。检查栅极对中情况和栅间绝缘子是否污染、击穿。
6 更换灯丝步骤
6.1 标准步骤
6.1.1 真空室放气，开门；
6.1.2 溅射源停止工作半小时后（由于溅射源采用内置结构，散热效果相对要差一点），关闭溅射源冷却水（本装置溅射源、溅射靶、共用1路水）进水和回水，将真空室外壁溅射源进水回水接头去掉，用压缩空气从溅射源的进水口或出水口向里吹气将管道内的存水吹出；
6.1.3 将真空室内壁溅射源的冷却水接头松开，准备一些纱布防止剩水进入真空室；
6.1.4 将4根引线和进气接头松开；
6.1.5 将溅射源支架上销孔和螺钉松开，使源头能转动；

6.1.6 将源转至引线朝上的位置，将盖板上的螺钉松开；
6.1.7 拔掉四根引线，将盖板移开；
6.1.8 拆灯丝盖板螺钉，换灯丝，装灯丝盖板螺钉；
6.1.9 插上四根引线，引线上标有记号，其中H代表阳极，Y代表抑制，D代表灯丝，G代表公共端，按示意图1位置对应；
6.1.10 装上盖板螺钉；
6.1.11 将离子源转至工作时方向，对准支架上销钉，将源下部向上抬一下，拧紧螺钉，带上销钉（离子源与水平面夹角为58°）；
6.1.12拧上气管，水管，四根引线，按示意图2位置对应，四根引线彼此尽量分开。
6.1.13 将外进出水管接好，打开进回水开关，确定没有渗水后才可使用。
6.2简单步骤
6.2.1 参照6.1.1～6.1.5
6.2.2将源整个取出换灯丝。
6.3 如时间充足，可在源工作后第二天或几小时后，待源完全冷却后更换等丝。

清洗离子源使用说明书

1 工作原理
该源为热阴极气体离子源。工作气体氩进入离子源放电室，热阴极发射电子，在阴极附近形成电子云。在阴极鞘层电场加速下轰击气体原子引起电离，形成等离子体电弧放电，圆筒形阳极接收等离子体，构成放电机制。由铝镍钴磁棒及上、下极靴构成的磁路，在放电室内形成发散磁场，它有效地限制了放电区域，使高能电子有效地电离气体原子，从而大大提高了放电效率和气体的利用率。离子光学系统由各个小孔一一对中的第一栅及第二栅所组成。第一栅屏蔽加速电场对等离子体放电室的影响，也对拔出束起聚焦作用；第二栅加负电压，用以抑制二次电子的回流进入放电室，对拔出束也起加速聚焦作用。在加速电场的作用下，在第一栅小孔处形成拔出鞘层。等离子体中离子在拔出鞘层电场的作用下，加速离开放电室，又在加速电场的作用下，形成低能发散型离子束。
2 结  构
2.1 该源包括阴极组件（阴极灯丝用 0.4mm的钨丝在模具上绕制）、离子光学组件和放电室组件构成。
2.2 各组件可分别装卸。用带螺纹的支柱固定连接放电室组件及离子光学组件；用灯丝法兰上四个螺钉固定连接放电室与阴极组件。
3 离子源运行操作顺序
3.1 将清洗源用氩气瓶打开；
3.2待真空度优于2×10-3Pa时，在离子源控制界面将流量计打开；
3.3将清洗源截止阀打开；
3.4待真空度重新达到2×10-3Pa后，调节溅射源流量1～4 sccm送入工作气体﹙如氩气），使真空度稳定在1×10-2Pa左右；
3.5升主弧电压至50～70V左右后，缓慢升灯丝电流至9～12A，使离子源达到放电起弧状态，主弧电流约0.2A；
3.6然后升抑制电压到200V，升引出电压到1kV左右，调整灯丝电流、主弧电压（弧压维持在60～70V）和抑制电压、引出电压，使离子束能量及束流强度达到预定值，即可正常工作了。
3.7在本系统中，低能气体清洗源根据用户要求，加了到时停机功能，即：离子源参数调好后，设定工作时间，点“启动”键，程序进行倒计时工作，时间到后，自动将离子源电源关断。
4 更换灯丝和清洗栅组
4.1 拆下灯丝法兰，清除灯丝上的残留物。拧上新灯丝。注意按规定调整好灯丝高度，保持灯丝与放电室基本对中。
4.2 拧松固定螺钉，取下两个栅片。仔细清洗各个零件，待干燥后按原样装配好，使用对中销定位再拧紧螺钉，以保证各小孔一一对中。
5 故障原因
5.1 不起弧或起弧困难
5.1.1 检查灯丝电源是否正常、短路或接触不良；（首先看灯丝电流有无显示）
5.1.2 检查弧压电源是否正常；（首先看弧压有无显示）
5.1.3 供气气路是否通畅、稳定；（真空度是否为离子源初始工作真空度）
5.1.4 必要时可通过增加气流量和弧压帮助起弧。若仍不能起弧，应拆开阳极筒检查并进行清洗。
5.2 引出系统频繁打火且猛烈
5.2.1 检查真空度是否达到规定要求；
5.2.2 工作前源头是否已经锻炼稳定；
5.2.3 源头运行参数是否匹配；
5.3 其  它
5.3.1若以上各项均正常，应拆开引出系统。检查栅极对中情况和栅间绝缘子是否污染、击穿。

IBAD-600离子注入增强沉积设备
操作安全规范
IBAD-600离子注入增强沉积设备为真空高电压设备，任何人员进入设备工作场地，必须树立足够的安全意识，遵守下列操作安全规范。
1 IBAD-600离子注入增强沉积设备及周边配套设备的安装、调试必须在相关专业人员的指导下进行。
2  操作人员须正确并熟练操作高电压电源、电真空器件、气体钢瓶等与设备运行相关的配套设备，确保人身和设备安全。
3  设备运行由专人负责，开机前必须认真检查工作电源、水、电、气是否处于正常状态，所有电气设备是否可靠接地，钢瓶开启前必须关上减压阀，待钢瓶开启后调节减压阀出口压力不大于0.15MPa。
4 设备开机运行时须有两人在场，单人不得进行高压电气设备的操作及维修工作。
5  设备一旦出现异常情况，现场操作人员应冷静对待，先关高压设备并进行可靠放电！再将装置停机。然后及时通知专业负责人员作出相应正确处理。
6  设备运行结束，操作人员离开前要注意关闭水、电、气及门窗。
工作场地应保持清洁、整齐、卫生，严禁吸烟及打闹。

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