真空鍍膜技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,特別是近幾年來,我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高和高科技薄膜產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)。尤其是在電子材料與元器件工業(yè)領(lǐng)域中占有極其重要的地位。制膜方法可以分為氣相生成法、氧化法、離子注人法、擴(kuò)散法、電鍍法、涂布法、液相生長(zhǎng)法等。氣相生成法又可以分為物理沉積法化學(xué)沉積法和放電聚合法等。本次實(shí)驗(yàn)是使用物理沉積法,由于這種方法基本上都是處于真空環(huán)境下進(jìn)行的,因此稱它們?yōu)檎婵斟兡ぜ夹g(shù)。真空蒸發(fā)、濺射鍍膜和離子鍍等通常稱為物理沉積法,是基本的薄膜制備技術(shù)。真空蒸發(fā)鍍膜法是在真空室中,加熱蒸發(fā)容器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子從表面氣化逸出,形成蒸氣流,入射到基片表面,凝結(jié)形成固態(tài)薄膜的方法。通過加熱蒸發(fā)某種物質(zhì)使其沉積在固體表面,稱為蒸發(fā)鍍膜。貴州真空鍍膜涂料
真空鍍膜:近些年來出現(xiàn)的新方法:除蒸發(fā)法和濺射法外,人們又綜合了這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn),取長(zhǎng)補(bǔ)短,發(fā)展出一些新的方法,如:等離子體束濺射等。這種嶄新的技術(shù)結(jié)合了蒸發(fā)鍍的高效和濺射鍍的高性能特點(diǎn),特別在多元合金以及磁性薄膜的制備方面,具有其它手段無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。高效率等離子體濺射(HighTargetUtilizationPlasmaSputtering(HiTUS))實(shí)際上是由利用射頻功率產(chǎn)生的等離子體聚束線圈、偏壓電源組成的一個(gè)濺射鍍膜系統(tǒng)。這種離子體源裝置在真空室的側(cè)面。該等離子體束在電磁場(chǎng)的作用下被引導(dǎo)到靶上,在靶的表面形成高密度等離子體。同時(shí)靶連接有DC/RF偏壓電源,從而實(shí)現(xiàn)高效可控的等離子體濺射。等離子體發(fā)生裝置與真空室的分離設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)濺射工藝參數(shù)寬范圍可控的關(guān)鍵,而這種廣闊的可控性使得特定的應(yīng)用能確定工藝參數(shù)較優(yōu)化。與通常的磁控濺射相比,由于磁控靶磁場(chǎng)的存在而在靶材表面形成刻蝕環(huán)不同,HiTUS系統(tǒng)由于取消了靶材背面的磁鐵,從而能對(duì)靶的材料實(shí)現(xiàn)各個(gè)方面積均勻。貴州真空鍍膜涂料真空鍍膜機(jī)新型表面功能覆層技術(shù),其特點(diǎn)是保持基體材料固有的特征,又賦予表面化所要求的各種性能.
磁控濺射還可用于不同金屬合金的共濺射,同時(shí)使用多個(gè)靶電源和不同靶材,例如TiW合金,通過單獨(dú)調(diào)整Ti、W的濺射速率,同時(shí)開始濺射2種材料,則在襯底上可以形成Ti/W合計(jì),對(duì)不同材料的速率進(jìn)行調(diào)節(jié),即能滿足不同組分的要求.磁控濺射由于其內(nèi)部電場(chǎng)的存在,還可在襯底端引入一個(gè)負(fù)偏壓,使濺射速率和材料粒子的方向性增加。所以磁控濺射常用來沉積TSV結(jié)構(gòu)的阻擋層和種子層,通過對(duì)相關(guān)參數(shù)的調(diào)整和引入負(fù)偏壓,可以實(shí)現(xiàn)高深寬比的薄膜濺射,且深孔內(nèi)壁薄膜連續(xù)和良好的均勻性
在二極濺射中增加一個(gè)平行于靶表面的封閉磁場(chǎng),借助于靶表面上形成的正交電磁場(chǎng),把二次電子束縛在靶表面特定區(qū)域來增強(qiáng)電離效率,增加離子密度和能量,從而實(shí)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(yuǎn)離靶表面,并在電場(chǎng)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(fù)雜的散射過程,和靶原子碰撞,把部分動(dòng)量傳給靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成級(jí)聯(lián)過程。在這種級(jí)聯(lián)過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運(yùn)動(dòng)的足夠動(dòng)量,離開靶被濺射出來。真空鍍膜技術(shù)四五十年代開始出現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。
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(dǎo)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。真空電鍍工藝中,ABS、PC以及TPU等材質(zhì)的使用較為普遍,但如果在注塑成型的過程中素材表面有脫模劑等油污的話,在真空電鍍之后罩UV光油時(shí),表面會(huì)出現(xiàn)油點(diǎn)、油窩以及油斑等不良缺陷。真空鍍膜是一種由物理方法產(chǎn)生薄膜材料的技術(shù),在真空室內(nèi)材料的原子從加熱源離析出來打到被鍍物體的表面上。此項(xiàng)技術(shù)首先用于生產(chǎn)光學(xué)鏡片,如航海望遠(yuǎn)鏡鏡片等;后延伸到其他功能薄膜,唱片鍍鋁、裝飾鍍膜和材料表面改性等,如手表外殼鍍仿金色,機(jī)械刀具鍍膜,改變加工紅硬性。真空鍍膜有三種形式,即蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜和離子鍍。真空鍍膜機(jī)的優(yōu)點(diǎn):具有較佳的金屬光澤,光反射率可達(dá)97%。茂名小家電真空鍍膜
真空鍍膜中離子鍍的鍍層厚度均勻。貴州真空鍍膜涂料
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)?;钚曰鶊F(tuán)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),在低溫(300攝氏度左右)生長(zhǎng)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(zhǎng)氧化硅薄膜是一個(gè)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(zhǎng)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(shí)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(huì)隨著基片溫度的升高而略微下降,但不是太明顯。貴州真空鍍膜涂料