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真空鍍膜的方法:濺射鍍膜:濺射鍍膜有很多種方式。按電極結(jié)構(gòu)、電極相對位置以及濺射的過程,可以分為二極濺射、三極或四極濺射、磁控濺射、對向靶濺射、和ECR濺射。除此之外還根據(jù)制作各種薄膜的要求改進的濺射鍍膜技術(shù)。比較常用的有:在Ar中混入反應氣體如O2、N2、CH4、C2H2等,則可制得鈦的氧化物、氮化物、碳化物等化合物薄膜的反應濺射。在成膜的基板上施加直到500V的負電壓,使離子轟擊膜層的同時成膜,由此改善膜層致密性的偏壓濺射。真空鍍膜在鋼材、鎳、鈾、金剛石表面鍍鈦金屬薄膜,提高了鋼材、鈾、金剛石等材料的耐腐蝕性能?;茨蟄V光固化真空鍍膜
磁控濺射的優(yōu)勢在于可根據(jù)靶材的性質(zhì)來選擇使用不同的靶電源進行濺射,靶電源分為射頻靶(RF)、直流靶(DC)、直流脈沖靶(DC Pluse)。其中射頻靶主要用于導電性較差的氧化物、陶瓷等介質(zhì)膜的濺射,也可以進行常規(guī)金屬材料濺射。直流靶只能用于導電性較好的金屬材料,而直流脈沖靶介于二者之間,可濺射硅、鍺等半導體材料。磁控濺射方向性要優(yōu)于電子束蒸發(fā),但薄膜質(zhì)量,表面粗糙度等方面不如電子束蒸發(fā)。但磁控濺射可用于多種材料,使用范圍廣,電子束蒸發(fā)則只能用于金屬材料蒸鍍,且高熔點金屬,如W,Mo等的蒸鍍較為困難。所以磁控濺射常用于新型氧化物,陶瓷材料的鍍膜,電子束則用于對薄膜質(zhì)量較高的金屬材料?;茨蟄V光固化真空鍍膜真空鍍膜技術(shù)有真空蒸發(fā)鍍膜。
真空鍍膜:技術(shù)原理:濺射鍍膜基本原理:充氬(Ar)氣的真空條件下,使氬氣進行輝光放電,這時氬(Ar)原子電離成氬離子(Ar),氬離子在電場力的作用下,加速轟擊以鍍料制作的陰極靶材,靶材會被濺射出來而沉積到工件表面。濺射鍍膜中的入射離子,一般采用輝光放電獲得,在l0-2Pa~10Pa范圍,所以濺射出來的粒子在飛向基體過程中,易和真空室中的氣體分子發(fā)生碰撞,使運動方向隨機,沉積的膜易于均勻。離子鍍基本原理:在真空條件下,采用某種等離子體電離技術(shù),使鍍料原子部分電離成離子,同時產(chǎn)生許多高能量的中性原子,在被鍍基體上加負偏壓。這樣在深度負偏壓的作用下,離子沉積于基體表面形成薄膜。
真空鍍膜是指在高真空的條件下加熱金屬或非金屬材料,使其蒸發(fā)并凝結(jié)于鍍件(金屬、半導體或絕緣體)表面而形成薄膜的一種方法。例如,真空鍍鋁、真空鍍鉻等。真空鍍膜是真空應用領(lǐng)域的一個重要方面,它是以真空技術(shù)為基礎,利用物理或化學方法,并吸收電子束、分子束、離子束、等離子束、射頻和磁控等一系列新技術(shù),為科學研究和實際生產(chǎn)提供薄膜制備的一種新工藝。簡單地說,在真空中把金屬、合金或化合物進行蒸發(fā)或濺射,使其在被涂覆的物體(稱基板、基片或基體)上凝固并沉積的方法,稱為真空鍍膜。真空鍍膜在所有被鍍材料中,以塑料較為常見。
磁控濺射可改變工作氣體與氬氣比例從而進行反應濺射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氬氣作為工作氣體,而氮氣作為反應氣體,反應能得到SiNx薄膜。通入氧氣與氮氣從而獲得各種材料的氧化物與氮化物薄膜,通過改變反應氣體與工作氣體的比例也能對濺射速率進行調(diào)整,薄膜內(nèi)組分也能相應調(diào)整。但反應氣體過量時可能會造成靶中毒。解決靶中毒主要有以下幾種方法;1.使用射頻電源進行濺射;2.采用閉環(huán)控制反應氣體通入流量;3.使用孿生靶交替濺射;4.控制鍍膜模式的變換:在鍍膜前,采集靶中毒的遲滯效應曲線,使進氣流量控制在產(chǎn)生靶中毒的前沿,確保工藝過程始終處于沉積速率陡降前的模式。評價氧化硅薄膜的質(zhì)量:腐蝕速率越慢,薄膜質(zhì)量越致密,反之,腐蝕速率越快,薄膜質(zhì)量越差?;茨蟄V光固化真空鍍膜
化學氣相沉積技術(shù)是借助氣相作用或基體表面上的化學反應,在基體上制出金屬或化合物薄膜的方法?;茨蟄V光固化真空鍍膜
在二極濺射中增加一個平行于靶表面的封閉磁場,借助于靶表面上形成的正交電磁場,把二次電子束縛在靶表面特定區(qū)域來增強電離效率,增加離子密度和能量,從而實現(xiàn)高速率濺射的過程。隨著碰撞次數(shù)的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠離靶表面,并在電場E的作用下沉積在基片上。由于該電子的能量很低,傳遞給基片的能量很小,致使基片溫升較低。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過程。入射粒子在靶中經(jīng)歷復雜的散射過程,和靶原子碰撞,把部分動量傳給靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成級聯(lián)過程。在這種級聯(lián)過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運動的足夠動量,離開靶被濺射出來?;茨蟄V光固化真空鍍膜