真空鍍膜技術(shù)一般分為兩大類,即物理的氣相沉積(PVD)技術(shù)和化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)。物理的氣相沉積技術(shù)是指在真空條件下,利用各種物理方法,將鍍料氣化成原子、分子或使其離化為離子,直接沉積到基體表面上的方法。制備硬質(zhì)反應(yīng)膜大多以物理的氣相沉積方法制得,它利用某種物理過程,如物質(zhì)的熱蒸發(fā),或受到離子轟擊時物質(zhì)表面原子的濺射等現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)原子從源物質(zhì)到薄膜的可控轉(zhuǎn)移過程。物理的氣相沉積技術(shù)具有膜/基結(jié)合力好、薄膜均勻致密、薄膜厚度可控性好、應(yīng)用的靶材普遍、濺射范圍寬、可沉積厚膜、可制取成分穩(wěn)定的合金膜和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。真空鍍膜機(jī)的優(yōu)點(diǎn):對印刷、復(fù)合等后加工具有良好的適應(yīng)性。韶關(guān)新型真空鍍膜
真空鍍膜:真空涂層技術(shù)發(fā)展到了現(xiàn)在還出現(xiàn)了PCVD(物理化學(xué)氣相沉積)、MT-CVD(中溫化學(xué)氣相沉積)等新技術(shù),各種涂層設(shè)備、各種涂層工藝層出不窮。目前較為成熟的PVD方法主要有多弧鍍與磁控濺射鍍兩種方式。多弧鍍設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,容易操作。多弧鍍的不足之處是,在用傳統(tǒng)的DC電源做低溫涂層條件下,當(dāng)涂層厚度達(dá)到0。3um時,沉積率與反射率接近,成膜變得非常困難。而且,薄膜表面開始變朦。多弧鍍另一個不足之處是,由于金屬是熔后蒸發(fā),因此沉積顆粒較大,致密度低,耐磨性比磁控濺射法成膜差??梢姡嗷″兡づc磁控濺射法鍍膜各有優(yōu)劣,為了盡可能地發(fā)揮它們各自的優(yōu)越性,實(shí)現(xiàn)互補(bǔ),將多弧技術(shù)與磁控技術(shù)合而為一的涂層機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。在工藝上出現(xiàn)了多弧鍍打底,然后利用磁控濺射法增厚涂層,較后再利用多弧鍍達(dá)到較終穩(wěn)定的表面涂層顏色的新方法。南通來料真空鍍膜各種真空鍍膜技術(shù)都需要一個特定的真空環(huán)境。
電子束蒸發(fā)是基于鎢絲的蒸發(fā).大約 5 到 10 kV 的電流通過鎢絲(位于沉積區(qū)域外以避免污染)并將其加熱到發(fā)生電子熱離子發(fā)射的點(diǎn).使用永磁體或電磁體將電子聚焦并導(dǎo)向蒸發(fā)材料(放置在坩堝中).在電子束撞擊蒸發(fā)丸表面的過程中,其動能轉(zhuǎn)化為熱量,釋放出高能量(每平方英寸數(shù)百萬瓦以上).因此,容納蒸發(fā)材料的爐床必須水冷以避免熔化.電子束蒸發(fā)與熱蒸發(fā)的區(qū)別在于:電子束蒸發(fā)是用一束電子轟擊物體,產(chǎn)生高能量進(jìn)行蒸發(fā), 熱蒸發(fā)通過加熱完成這一過程.與熱蒸發(fā)相比,電子束蒸發(fā)提供了高能量;但將薄膜的厚度控制在 5nm 量級將是困難的.在這種情況下,帶有厚度監(jiān)控器的良好熱蒸發(fā)器將更合適。
影響靶中毒的因素主要是反應(yīng)氣體和濺射氣體的比例,反應(yīng)氣體過量就會導(dǎo)致靶中毒。反應(yīng)濺射工藝進(jìn)行過程中靶表面濺射區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)被反應(yīng)生成物覆蓋或反應(yīng)生成物被剝離而重新暴露金屬表面此消彼長的過程。如果化合物的生成速率大于化合物被剝離的速率,化合物覆蓋面積增加。在一定功率的情況下,參與化合物生成的反應(yīng)氣體量增加,化合物生成率增加。如果反應(yīng)氣體量增加過度,化合物覆蓋面積增加,如果不能及時調(diào)整反應(yīng)氣體流量,化合物覆蓋面積增加的速率得不到抑制,濺射溝道將進(jìn)一步被化合物覆蓋,當(dāng)濺射靶被化合物全部覆蓋的時候,靶完全中毒,不能繼續(xù)濺射真空鍍膜鍍的薄膜與基體結(jié)合強(qiáng)度好,薄膜牢固。
通過PVD制備的薄膜通常存在應(yīng)力問題,不同材料與襯底間可能存在壓應(yīng)力或張應(yīng)力,在多層膜結(jié)構(gòu)中可能同時存在多種形式的應(yīng)力。薄膜應(yīng)力的起源是薄膜生長過程中的某種結(jié)構(gòu)不完整性(雜質(zhì)、空位、晶粒邊界、錯位等)、表面能態(tài)的存在、薄膜與基底界面間的晶格錯配等.對于薄膜應(yīng)力主要有以下原因:1.薄膜生長初始階段,薄膜面和界面的表面張力的共同作用;2.沉積過程中膜面溫度遠(yuǎn)高于襯底溫度產(chǎn)生熱應(yīng)變;3.薄膜和襯底間點(diǎn)陣錯配而產(chǎn)生界面應(yīng)力;4.金屬膜氧化后氧化物原子體積增大產(chǎn)生壓應(yīng)力;5.斜入射造成各向異性成核、生長;6.薄膜內(nèi)產(chǎn)生相變或化學(xué)組分改變導(dǎo)致原子體積變化 真空鍍膜機(jī)類金剛石薄膜通過蒸餾或?yàn)R射等方式在塑件表面沉積各種金屬和非金屬薄膜。韶關(guān)新型真空鍍膜
真空濺鍍的鍍層可通過調(diào)節(jié)電流大小和時間來壘加,但不能太厚,一般厚度在0.2~2um。韶關(guān)新型真空鍍膜
電子束蒸發(fā)可以蒸發(fā)高熔點(diǎn)材料,比一般電阻加熱蒸發(fā)熱效率高、 束流密度大、蒸發(fā)速度快,制成的薄膜純度高、質(zhì)量好,通過晶振控制,厚度可以較準(zhǔn)確地控制,可以廣泛應(yīng)用于制備高純薄膜和各種光學(xué)材料薄膜。電子束蒸發(fā)的金屬粒子只能考自身能量附著在襯底表面,臺階覆蓋性比較差,如果需要追求臺階覆蓋性和薄膜粘附力,建議使用磁控濺射。在蒸發(fā)溫度以上進(jìn)行蒸發(fā)試,蒸發(fā)源溫度的微小變化即可引起蒸發(fā)速率發(fā)生很大變化。因此,在鍍膜過程中,想要控制蒸發(fā)速率,必須精確控制蒸發(fā)源的溫度,加熱時應(yīng)盡量避免產(chǎn)生過大的溫度梯度。蒸發(fā)速率正比于材料的飽和蒸氣壓,溫度變化10%左右,飽和蒸氣壓就要變化一個數(shù)量級左右。韶關(guān)新型真空鍍膜
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所是以提供微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)為主的****,公司成立于2016-04-07,旗下芯辰實(shí)驗(yàn)室,微納加工,已經(jīng)具有一定的業(yè)內(nèi)水平。公司主要提供面向半導(dǎo)體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領(lǐng)域,致力于打造***的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺擁有半導(dǎo)體制備工藝所需的整套儀器設(shè)備,建立了一條實(shí)驗(yàn)室研發(fā)線和一條中試線,加工尺寸覆蓋2-6英寸(部分8英寸),同時形成了一支與硬件有機(jī)結(jié)合的專業(yè)人才隊伍。平臺當(dāng)前緊抓技術(shù)創(chuàng)新和公共服務(wù),面向國內(nèi)外高校、科研院所以及企業(yè)提供開放共享,為技術(shù)咨詢、創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)驗(yàn)證以及產(chǎn)品中試提供支持。等領(lǐng)域內(nèi)的業(yè)務(wù),產(chǎn)品滿意,服務(wù)可高,能夠滿足多方位人群或公司的需要。產(chǎn)品已銷往多個國家和地區(qū),被國內(nèi)外眾多企業(yè)和客戶所認(rèn)可。