本发明公开了一种多功能离子束溅射与刻蚀及原位物性分析系统，包括：离子束溅射与刻蚀室、物性分析室、样品交换真空腔室；一溅射沉积与刻蚀工件台，设置于溅射与刻蚀室的顶部正中位置；一刻蚀离子源，设置于溅射与刻蚀室的底部正中位置；二溅射靶台，设置于溅射与刻蚀室的下部；二溅射离子源，设置于溅射与刻蚀室的中部；一辅助清洗离子源，设置于溅射与刻蚀室的中部；一套X射线光电子能谱分析系统，设置于物性分析室中；样品交换真空腔室用于实现样品在溅射与刻蚀室和物性分析室之间的交换与传输。该设备兼备各种功能，可用于高质量多层超薄介质和金属薄膜材料的溅射沉积、刻蚀、抛光减薄、热处理及样品的原位物性分析。