真空鍍膜的方法:分子束外延:分子束外延(MBE)是一中很特殊的真空鍍膜工藝,是在10-8Pa的超高真空條件下,將薄膜的諸組分元素的分子束流,在嚴(yán)格的監(jiān)控之下,直接噴射到襯底表面。MBE的突出優(yōu)點(diǎn)在于能生長極薄的單晶膜層,并且能精確地控制膜厚和組分與摻雜適于制作微波,光電和多層結(jié)構(gòu)器件,從而為制作集成光學(xué)和超大規(guī)模集成電路提供了有力手段。利用反應(yīng)分子束外延法制備TiO2薄膜時,不需要考慮中間的化學(xué)反應(yīng),又不受質(zhì)量傳輸?shù)挠绊?并且利用開閉擋板(快門)來實(shí)現(xiàn)對生長和中斷的瞬時控制,因此膜的組分和摻雜濃度可隨著源的變化而迅速調(diào)整。MBE的襯底溫度Z低,因此有減少自摻雜的優(yōu)點(diǎn)。真空鍍膜機(jī)模具滲碳是為了提高模具的整體強(qiáng)韌性,即模具的工作表面具有高的強(qiáng)度和耐磨性。潮州光學(xué)真空鍍膜
PECVD一般用到的氣體有硅烷、笑氣、氨氣等其他。這些氣體通過氣管進(jìn)入在反應(yīng)腔體,在射頻源的左右下,氣體被電離成活性基團(tuán)。活性基團(tuán)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),在低溫(300攝氏度左右)生長氧化硅或者氮化硅。氧化硅和氮化硅可用于半導(dǎo)體器件的絕緣層,可有效的進(jìn)行絕緣。PECVD生長氧化硅薄膜是一個比較復(fù)雜的過程,薄膜的沉積速率主要受到反應(yīng)氣體比例、RF功率、反應(yīng)室壓力、基片生長溫度等。在一定范圍內(nèi),提高硅烷與笑氣的比例,可提供氧化硅的沉積速率。在RF功率較低的時候,提升RF功率可提升薄膜的沉積速率,當(dāng)RF增加到一定值后,沉積速率隨RF增大而減少,然后趨于飽和。在一定的氣體總量條件下,沉積速率隨腔體壓力增大而增大。PECVD在低溫范圍內(nèi)(200-350℃),沉積速率會隨著基片溫度的升高而略微下降,但不是太明顯。潮州光學(xué)真空鍍膜真空鍍膜機(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。
真空鍍膜:多弧離子鍍:多弧離子鍍又稱作為電弧離子鍍,由于在陰極上有多個弧斑持續(xù)呈現(xiàn),所以稱作為“多弧”。多弧離子鍍的主要特點(diǎn)說明:陰極電弧蒸發(fā)離化源可從固體陰極直接產(chǎn)生等離子體,而不產(chǎn)生熔池,所以可以任意方位布置,也可采用多個蒸發(fā)離化源。鍍料的離化率高,一般達(dá)60%~90%,卓著提高與基體的結(jié)合力改善膜層的性能。沉積速率高,改善鍍膜的效率。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,弧電源工作在低電壓大電流工況,工作較為安全。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。
基片溫度對薄膜結(jié)構(gòu)有較大影響,基片溫度高,使吸附原子的動能增大,跨越表面勢壘的幾率增多,容易結(jié)晶化,并使薄膜缺陷減少,同時薄膜內(nèi)應(yīng)力也會減少,基片溫度低,則易形成無定形結(jié)構(gòu)膜。 材料飽和蒸汽壓隨溫度的上升而迅速增大,所以實(shí)驗(yàn)時必須控制好蒸發(fā)源溫度。蒸發(fā)鍍膜常用的加熱方法時電阻大電流加熱,采用鎢,鉬,鉑等高熔點(diǎn)的金屬。真空鍍膜時,飛抵基片的氣化原子或分子,一部分被反射,一部分被蒸發(fā)離開,剩下的要么結(jié)合在一起,再捕獲其他原子或分子,使得自己增大;或者單個原子或分子在基片上自由擴(kuò)散,逐漸生長,覆蓋整個基片,形成鍍膜。注意的是基片的清潔度和完整性將影響到鍍膜的形成速率和質(zhì)量膜厚決定于蒸發(fā)源的蒸發(fā)速率和時間(或決定于裝料量),并與源和基片的距離有關(guān)。
真空鍍膜:真空蒸鍍基本工藝鍍前處理:包括清洗鍍件和預(yù)處理。具體清洗方法有清洗劑清洗、化學(xué)溶劑清洗、超聲波清洗和離子轟擊清洗等。具體預(yù)處理有除靜電,涂底漆等。裝爐:包括真空室清理及鍍件掛具的清洗,蒸發(fā)源安裝、調(diào)試、鍍件褂卡。抽真空:一般先粗抽至6。6Pa以上,更早打開擴(kuò)散泵的前級維持真空泵,加熱擴(kuò)散泵。待預(yù)熱足夠后,打開高閥,用擴(kuò)散泵抽至6×10-3Pa半底真空度。烘烤:將鍍件烘烤加熱到所需溫度。離子轟擊:真空度一般在10Pa~10-1Pa,離子轟擊電壓200V~1kV負(fù)高壓,離擊時間為5min~30min,預(yù)熔:調(diào)整電流使鍍料預(yù)熔,除氣1min~2min。蒸發(fā)沉積:根據(jù)要求調(diào)整蒸發(fā)電流,直到所需沉積時間結(jié)束。冷卻:鍍件在真空室內(nèi)冷卻到一定溫度。出爐:取件后,關(guān)閉真空室,抽真空至1×10-1Pa,擴(kuò)散泵冷卻到允許溫度,才可關(guān)閉維持泵和冷卻水。后處理:涂面漆等。各種真空鍍膜技術(shù)都需要有一個蒸發(fā)源或靶子。肇慶UV真空鍍膜
物理的氣相沉積技術(shù)是真空鍍膜技術(shù)的一種。潮州光學(xué)真空鍍膜
PECVD系統(tǒng)的氣源幾乎都是由氣體鋼瓶供氣,這些鋼瓶被放置在有許多安全保護(hù)裝置的氣柜中,通過氣柜上的控制面板、管道輸送到PECVD的工藝腔體中。在淀積時,反應(yīng)氣體的多少會影響淀積的速率及其均勻性等,因此需要嚴(yán)格控制氣體流量,通常采用質(zhì)量流量計來實(shí)現(xiàn)精確控制。PECVD反應(yīng)過程中,反應(yīng)氣體從進(jìn)氣口進(jìn)入爐腔,逐漸擴(kuò)散至襯底表面,在射頻源激發(fā)的電場作用下,反應(yīng)氣體分解成電子、離子和活性基團(tuán)等。分解物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成形成膜的初始成分和副反應(yīng)物,這些生成物以化學(xué)鍵的形式吸附到樣品表面,生成固態(tài)膜的晶核,晶核逐漸生長成島狀物,島狀物繼續(xù)生長成連續(xù)的薄膜。在薄膜生長過程中,各種副產(chǎn)物從膜的表面逐漸脫離,在真空泵的作用下從出口排出。潮州光學(xué)真空鍍膜