1 真空镀膜设备设计概述 1
2 真空镀膜室结构设计计算 3
2.1 基本设计原则 3
2.2 镀膜室的材料选择与焊接要求 3
2.2.1 材料选择 3
2.2.2 焊接要求 4
2.3 镀膜室壁厚的计算 4
2.3.1 镀膜室的计算壁厚 4
2.3.2 镀膜室的实际壁厚与壁厚附加量 5
2.3.3 镀膜室的最小壁厚 5
2.4 圆筒形镀膜室壳体的设计计算 6
2.4.1 圆筒形镀膜室基本设计参数 6
2.4.2 圆筒形镀膜室的强度（壁厚）计算 7
2.4.3 外压圆筒加强圈的设计 11
2.4.4 筒体加工允许偏差 11
2.4.5 镀膜室封头的壁厚计算 12
2.5 圆锥形壳体的设计 14
2.6 盒形壳体设计 15
2.7 压力试验 18
2.8 真空镀膜室门设计 19
2.9 真空镀膜室的冷却 21
3 镀膜室升降机构的设计 23
3.1 立式镀膜机真空室的升降机构 23
3.1.1 机械升降机构 23
3.1.2 液压升降机构 24
3.1.3 气动液压相结合的升降机构 26
3.2 真空室的复位 26
4 镀膜室工件架的设计 28
4.1 常用工件架 28
4.1.1 球面行星传动工件架 28
4.1.2 摩擦传动工件架 30
4.1.3 齿轮传动工件架 31
4.1.4 拨杆传动工件架 32
4.2 工件架的转速 33
5 真空镀膜机的加热与测温装置 34
5.1 加热方式及其装置 34
5.2 测温方式与装置 38
5.3 真空室内引线设计 40
6 真空镀膜机的挡板机构 41
7 真空镀膜机的抽气系统设计 43
7.1 镀膜设备用真空系统 43
7.1.1 普通镀膜设备用典型高真空系统 43
7.1.2 超高真空系统 44
7.2 真空镀膜机抽气系统的设计 48
7.2.1 真空镀膜设备对抽气系统的要求 48
7.2.2 镀膜机抽气系统的放气量计算 49
7.2.3 真空泵的选择 51
8 真空室内电和运动的导入导出结构设计 56
8.1 电导入导出结构设计 56
8.1.1 电导入导出结构设计要求 56
8.1.2 电导入导出部件的结构形式 58
8.2 运动导入导出结构设计 66
8.2.1 常规转轴动密封导入导出结构 66
8.2.2 磁流体动密封运动导入导出结构 68
8.2.3 金属波纹管密封柔性运动导入导出结构 72
8.2.4 磁力驱动动密封运动导入导出结构 77
9 充布气系统设计 82
9.1 充布气系统设计原则 82
9.2 充布气系统结构设计 84
9.2.1 充布气系统类型及结构 84
9.2.2 布气管路结构形式 87
9.2.3 充布气管路分析计算 88
9.3 充气控制方式设计 89
9.3.1 封闭式气压稳定充气控制 89
9.3.2 质量流量控制器充气控制 91
9.4 真空室内充大气时间计算 94
10 电磁屏蔽结构设计 96
10.1 真空镀膜设备屏蔽概述 96
10.2 电磁辐射屏蔽设计 96
11 蒸发源的设计计算 99
11.1 电阻加热式蒸发源的热计算 99
11.2 e型枪蒸发源的设计计算 100
11.2.1 灯丝参数计算 100
11.2.2 磁偏转线圈及灯丝位置的确定 103
11.2.3 膜材蒸发时所需热量 105
11.2.4 e型枪蒸发源的水冷却 106
11.2.5 e型枪蒸发源的电源 106
11.2.6 多枪蒸发源的设计安装 107
11.3 感应加热式蒸发源的结构设计 109
11.3.1 坩埚设计 110
11.3.2 电源及其频率的选择 111
11.4 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 113
11.4.1 点蒸发源的膜厚分布 113
11.4.2 小平面蒸发源膜厚分布 115
11.4.3 环形蒸发源 117
11.4.4 矩形平面蒸发源 123
11.4.5 蒸发源与基片的相对位置 124
12 磁控溅射靶的设计 126
12.1 靶磁场的设计原则 126
12.1.1 磁场强度的选择 126
12.1.2 磁场均匀性 127
12.1.3 矩形靶弯道磁场设计 128
12.1.4 磁场设计改进方法 128
12.2 磁控靶的磁场设计计算 128
12.2.1 三维直角坐标系中的靶磁场 129
12.2.2 矩形平面磁控溅射靶的磁场 131
12.2.3 圆形平面磁控溅射靶的磁场计算 134
12.2.4 同轴圆柱磁环溅射靶的磁场计算 136
12.2.5 同轴圆柱条形磁体溅射靶的磁场计算 137
12.2.6 S枪溅射靶的磁场计算 145
12.3 平面磁控靶结构改进 147
12.3.1 运动磁场的靶结构 147
12.3.2 双环组合磁极靶结构 150
12.3.3 组合磁场靶结构 151
12.3.4 磁场分流靶结构 153
12.3.5 其他磁体形式的靶结构 154
12.4 永磁体及导磁片设计 155
12.4.1 永磁体材料 155
12.4.2 导磁垫片 156
12.5 阳极与屏蔽罩的设计 156
12.5.1 阳极设计 156
12.5.2 屏蔽罩设计 157
12.6 溅射靶水冷系统的设计与计算 157
12.6.1 冷却水流速率的计算 158
12.6.2 冷却水管内径的计算 159
12.6.3 冷却水管长度 160
12.7 靶材的设计选择 160
12.7.1 靶材的种类 160
12.7.2 靶材的选用原则 161
12.7.3 对靶材的技术要求 161
12.7.4 靶材与阴极背板的连接 164
12.7.5 常用靶材 166
12.8 磁控溅射靶设计方法 167
12.8.1 靶设计分析方法 167
12.8.2 磁控靶设计程序 169
13 溅射镀膜的膜厚均匀性设计 171
13.1 溅射镀膜不均匀性的原因及影响因素 171
13.1.1 磁控靶聚磁现象引起的靶材刻蚀不均匀 171
13.1.2 矩形靶材溅射刻蚀不均匀 173
13.2 提高膜层（厚）均匀性的措施 179
13.2.1 改进和优化靶的设计方法 179
13.2.2 溅射靶的优化设计 180
13.2.3 选择合适的靶基距 183
13.2.4 合理的基片（工件）运动方式 192
13.2.5 均匀的基片加热 197
13.2.6 合理的布气和排气方式 197
13.2.7 增加遮挡机构 199
13.2.8 膜沉积监控反馈控制等措施 199
参考文献 203