電子束蒸發(fā)蒸鍍?nèi)珂u(W)、鉬(Mo)等高熔點(diǎn)材料,需要在坩堝的結(jié)構(gòu)上做一定的改進(jìn)。高熔點(diǎn)的材料采用錠或者顆粒狀放在坩堝當(dāng)中,因?yàn)樗溘釄鍖?dǎo)熱過快,材料難以達(dá)到其蒸發(fā)的溫度。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,蒸發(fā)高熔點(diǎn)的材料可以用薄片來蒸鍍,將1mm材料薄片架空于碳坩堝上沿,薄片只能通過坩堝邊沿來導(dǎo)熱,散熱速率慢,有利于達(dá)到蒸發(fā)的熔點(diǎn)。采用此方法可滿足蒸鍍50nm以下的材料薄膜。PVD(氣相沉積)鍍膜技術(shù)主要分為三類,真空蒸發(fā)鍍膜、真空濺射鍍和真空離子鍍膜。對應(yīng)于PVD技術(shù)的三個(gè)分類,相應(yīng)的真空鍍膜設(shè)備也就有真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)、真空濺射鍍膜機(jī)和真空離子鍍膜機(jī)這三種。近十多年來,真空離子鍍膜技術(shù)的發(fā)展是快的,它已經(jīng)成為當(dāng)今先進(jìn)的表面處理方式之一。我們通常所說的PVD鍍膜,指的就是真空離子鍍膜;通常所說的PVD鍍膜機(jī),指的也就是真空離子鍍膜機(jī)。鍍膜技術(shù)可用于提升產(chǎn)品的抗老化性能。南京真空鍍膜機(jī)
PECVD技術(shù)是在低氣壓下,利用低溫等離子體在工藝腔體的陰極上(即樣品放置的托盤)產(chǎn)生輝光放電,利用輝光放電(或另加發(fā)熱體)使樣品升溫到預(yù)定的溫度,然后通入適量的工藝氣體,這些氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng),在樣品表面形成固態(tài)薄膜。在反應(yīng)過程中,反應(yīng)氣體從進(jìn)氣口進(jìn)入爐腔,逐漸擴(kuò)散至樣品表面,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。這些分解物發(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。江蘇真空鍍膜公司化學(xué)氣相沉積技術(shù)是把含有構(gòu)成薄膜元素的單質(zhì)氣體或化合物供給基體。
電磁對準(zhǔn)是使用磁場來改變和控制電子束的方向的過程。在電子束蒸發(fā)中,可能需要改變電子束的方向,以確保它準(zhǔn)確地撞擊到目標(biāo)材料。這通常通過調(diào)整電子槍周圍的磁場來實(shí)現(xiàn),這個(gè)磁場會使電子束沿著特定的路徑移動,從而改變其方向。電子束的能量和焦點(diǎn)可以通過調(diào)整電子槍的電壓和磁場來控制,從而允許對沉積過程進(jìn)行精細(xì)的控制。例如,可以通過調(diào)整電子束的能量來控制蒸發(fā)的速度,通過調(diào)整電子束的焦點(diǎn)來控制蒸發(fā)區(qū)域的大小。在蒸鍍過程中,石英晶體控制(QuartzCrystalControl)是一種常用的技術(shù),用于精確測量和控制薄膜的厚度。它基于石英晶體微平衡器的原理,這是一種高精度的質(zhì)量測量設(shè)備。石英晶體微平衡器的工作原理是基于石英的壓電效應(yīng):當(dāng)石英晶體受到機(jī)械應(yīng)力時(shí),它會產(chǎn)生電壓;反之,當(dāng)石英晶體受到電場時(shí),它會發(fā)生機(jī)械形變。在石英晶體控制系統(tǒng)中,一塊石英晶體被設(shè)置為在特定頻率下振蕩。當(dāng)薄膜在石英晶體表面沉積時(shí),這將增加石英晶體的質(zhì)量,導(dǎo)致振蕩頻率下降。通過測量這種頻率變化,可以精確地計(jì)算出沉積薄膜的厚度。
LPCVD設(shè)備中較新的是垂直式LPCVD設(shè)備,因?yàn)槠渚哂薪Y(jié)構(gòu)緊湊、氣體分布均勻、薄膜厚度一致、顆粒污染少等優(yōu)點(diǎn)。垂直式LPCVD設(shè)備可以根據(jù)不同的氣體流動方式進(jìn)行分類。常見的分類有以下幾種:(1)層流式垂直LPCVD設(shè)備,是指氣體從反應(yīng)室下方進(jìn)入,沿著垂直方向平行流動,從反應(yīng)室上方排出;(2)湍流式垂直LPCVD設(shè)備,是指氣體從反應(yīng)室下方進(jìn)入,沿著垂直方向紊亂流動,從反應(yīng)室上方排出;(3)對流式垂直LPCVD設(shè)備,是指氣體從反應(yīng)室下方進(jìn)入,沿著垂直方向循環(huán)流動,從反應(yīng)室下方排出。真空鍍膜過程中需確保鍍膜均勻性。
磁控濺射可以使用各種類型的氣體進(jìn)行,例如氬氣、氮?dú)夂脱鯕獾?。氣體的選擇取決于薄膜的所需特性和應(yīng)用。例如,氬氣通常用作沉積金屬的濺射氣體,而氮?dú)鈩t用于沉積氮化物。磁控濺射可以以各種配置進(jìn)行,例如直流(DC)、射頻(RF)和脈沖DC模式。每種配置都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),配置的選擇取決于薄膜的所需特性和應(yīng)用。磁控濺射是利用磁場束縛電子的運(yùn)動,提高電子的離化率。與傳統(tǒng)濺射相比具有“低溫(碰撞次數(shù)的增加,電子的能量逐漸降低,在能量耗盡以后才落在陽極)”、“高速(增長電子運(yùn)動路徑,提高離化率,電離出更多的轟擊靶材的離子)”兩大特點(diǎn)。真空鍍膜設(shè)備需定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。連云港真空鍍膜技術(shù)
鍍膜層能明顯提升產(chǎn)品的抗沖擊性能。南京真空鍍膜機(jī)
LPCVD設(shè)備中的工藝參數(shù)之間是相互影響和相互制約的,不能單獨(dú)考慮或調(diào)節(jié)。例如,反應(yīng)溫度、壓力、流量、種類和比例都會影響反應(yīng)速率和沉積速率,而沉積速率又會影響薄膜的厚度和時(shí)間。因此,為了得到理想的薄膜材料,需要綜合考慮各個(gè)工藝參數(shù)之間的關(guān)系和平衡,通過實(shí)驗(yàn)或模擬來確定比較好的工藝參數(shù)組合。一般來說,LPCVD設(shè)備中有以下幾種常用的工藝參數(shù)優(yōu)化方法:(1)正交試驗(yàn)法,是指通過設(shè)計(jì)正交表來安排實(shí)驗(yàn)次數(shù)和水平,通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果來確定各個(gè)工藝參數(shù)對薄膜性能的影響程度和比較好水平;(2)響應(yīng)面法,是指通過建立數(shù)學(xué)模型來描述各個(gè)工藝參數(shù)與薄膜性能之間的關(guān)系,通過求解模型來確定比較好的工藝參數(shù)組合;(3)遺傳算法法,是指通過模擬自然選擇和遺傳變異等過程來搜索比較好的工藝參數(shù)組合。南京真空鍍膜機(jī)