根據(jù)濺射工藝的要求，離子濺射設(shè)備的真空系統(tǒng)中所選用的泵全是無(wú)油泵，有干式泵,，無(wú)油渦輪分子泵，低溫泵,，熱偶真空計(jì)、冷陰極電離真空計(jì),，下面對(duì)這幾種泵和真空測(cè)量系統(tǒng)的特點(diǎn)逐一介紹,。

1、干式泵

干式泵是指不用油類或者液體密封的變?nèi)菔秸婵毡?，其主要特點(diǎn)是無(wú)油,、無(wú)污染，低噪音,、低振動(dòng),，使用壽命長(zhǎng)，采用空氣冷卻,，配氣鎮(zhèn)閥,，可抽可凝性氣體，在半導(dǎo)體設(shè)備中的應(yīng)用極為廣泛,，在本真空系統(tǒng)中它的主要是用來(lái)預(yù)抽離子源,、靶室及真空鎖腔體，另外它還用作分子泵的前級(jí)泵,，低溫泵再生時(shí)的預(yù)抽泵,。應(yīng)用到本系統(tǒng)中，可提高設(shè)備真空區(qū)的潔凈度,，減少油污染保證工件的成品率,。

2、渦輪分子泵

渦輪分子泵是獲得高真空和超高真空的的一種機(jī)械真空泵,，依靠高速運(yùn)動(dòng)的葉片將分子驅(qū)向排氣口為前級(jí)泵排走而獲得真空，它無(wú)需泵油作工作介質(zhì),，有油潤(rùn)滑軸承的分子泵和無(wú)油軸承分子泵,。其中無(wú)油分子泵可實(shí)現(xiàn)任意位置安裝，使用非常方便,，是獲得清潔無(wú)油蒸汽污染的超高真空的重要設(shè)備,。分子泵主要特點(diǎn)是：?jiǎn)?dòng)快，從接通電源到正常運(yùn)行僅需5-6分鐘時(shí)間,；抽速平穩(wěn)：它具有較大抽速的壓強(qiáng)范圍寬,，在10^-2 –10^-6帕的壓強(qiáng)范圍內(nèi)都具有恒定的抽速,，因而抽氣時(shí)間短，達(dá)到極限真空的時(shí)間也較短,；耐空氣沖擊,，在渦輪分子泵抽氣過(guò)程中真空系統(tǒng)突然漏入大氣，對(duì)泵的性能不會(huì)構(gòu)成大的威脅,，可靠性高,。渦輪分子泵的極限壓強(qiáng)為10^-8 帕，抽氣速率可達(dá)幾千升／秒,。

3,、低溫泵：

低溫泵是利用溫度極低的表面冷凝氣體、低溫吸附氣體及捕集氣體的機(jī)理來(lái)抽除真空容器的氣體,，以獲得高真空和超高真空,。它具有抽速大、清潔干凈,、極限真實(shí)度高,、任意安裝位置的優(yōu)點(diǎn)，在離子濺射等半導(dǎo)體設(shè)備中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,。它的極限真空度可達(dá)10^-9 帕,。

在離子濺射設(shè)備中，真空抽氣系統(tǒng)的抽氣過(guò)程和離子濺射工藝過(guò)程中的壓強(qiáng)是關(guān)系到離子濺射工藝質(zhì)量的重要指標(biāo),，因此在離子濺射設(shè)備真空系統(tǒng)中真空的測(cè)量就顯得非常重要,，顯然，很難用一種真空計(jì)來(lái)測(cè)量所有真空度的范圍,。在本系統(tǒng)中我們選用熱偶真空計(jì)來(lái)測(cè)量低真空10^－1Pa～大氣,，冷陰極電離真空計(jì)測(cè)量高真空10^－1Pa～10^－7Pa，現(xiàn)將這兩種真空計(jì)簡(jiǎn)單加以介紹,。

4,、熱偶真空計(jì)

熱偶真空計(jì)是一種能較快地測(cè)量出系統(tǒng)中壓強(qiáng)的低真空范圍內(nèi)的測(cè)量工具，它根據(jù)低壓下氣體的熱傳導(dǎo)與其壓強(qiáng)有關(guān)的特性來(lái)測(cè)量壓強(qiáng),，它是一種相對(duì)真空計(jì),，使用范圍為10² –10^－1帕。通過(guò)改進(jìn)的設(shè)計(jì),，測(cè)量范圍擴(kuò)大到大氣,。它的工作原理是這樣的：它由通電加熱的熱絲、與熱絲的中點(diǎn)相焊接的一對(duì)熱電偶組成,，熱絲通電產(chǎn)生的熱量以三種形式損失掉：氣體分子的熱傳導(dǎo)引起的熱量損失,；熱絲的熱輻射引起的熱量損失；固定熱絲的支撐桿產(chǎn)生的固體熱傳導(dǎo)引起的熱量損失。對(duì)一定尺寸和結(jié)構(gòu)的熱偶真空計(jì)規(guī)管來(lái)講,，后兩種形式的熱量損失基本上是一定的,，而第一種形式的熱量損失則隨氣體的壓強(qiáng)變化而變化。這樣當(dāng)熱絲的加熱電流維持一定時(shí),，熱絲的溫度主要取決于氣體的熱傳導(dǎo),。熱絲的中心點(diǎn)溫度則由熱電偶來(lái)測(cè)定，即以熱電偶上產(chǎn)生的熱電勢(shì)來(lái)計(jì)算出氣體分子的熱傳導(dǎo)作用,，從而指示出氣體壓強(qiáng)的變化,，達(dá)到測(cè)量壓強(qiáng)的目的。根據(jù)上述測(cè)量壓強(qiáng)的原理,，熱偶真空計(jì)包括真空計(jì)規(guī)管和沒(méi)量線路兩部分,。規(guī)管中的熱絲由鎢絲制成，熱電偶通常由銅－康銅,、鎳鉻合金－康銅,、鉑－鉑銠合金等構(gòu)成。當(dāng)氣體壓強(qiáng)變化時(shí)熱絲的溫度隨之變化,，則熱電偶上產(chǎn)生的熱電勢(shì)也發(fā)生變化,，再配以適當(dāng)?shù)碾娐肪涂娠@示所測(cè)量的真空度。

為使熱電偶計(jì)規(guī)管有較長(zhǎng)的壽命,，規(guī)管應(yīng)垂直安裝,，否則會(huì)引起電極的變形。由于熱偶真空計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、操作使用方便,，在離子濺射設(shè)備中應(yīng)用較多。

5,、冷陰極電離真空計(jì)

冷陰極真空計(jì)是一種相對(duì)真空計(jì),，其測(cè)量范圍是10^－1 ～10^－7帕。電離真空計(jì)規(guī)管類似于三極管,，只是工作狀態(tài)不同,。陰極加上幾千伏的負(fù)電壓，產(chǎn)生場(chǎng)致發(fā)射電子,，被磁場(chǎng)捕獲,，與氣體分子發(fā)生碰撞時(shí)引起氣體分子電離，產(chǎn)生流向陽(yáng)極的電流,。其電流值與氣體的壓力和密度有關(guān),，實(shí)現(xiàn)對(duì)真空的測(cè)量。冷陰極真空計(jì)具有耐沖擊,、測(cè)量范圍廣、精度高的優(yōu)點(diǎn)。且易于清洗,，非常適合離子濺射系統(tǒng)的真空測(cè)量,。