原子层沉积过程由A、B两个半反应分四个基元步骤进行:1)前驱体A脉冲吸附反应;2)惰气吹扫多余的反应物及副产物;3)前驱体B脉冲吸附反应;4)惰气吹扫多余的反应物及副产物,然后依次循环从而实现薄膜在衬底表面逐层生长。基于原子层沉积的原理,利用原子层沉积制备高质量薄膜材料,三大要素必不可少:1)前驱体需满足良好的挥发性、足够的反应活性以及一定热稳定性,前驱体不能对薄膜或衬底具有腐蚀或溶解作用;2)前驱体脉冲时间需保证单层饱和吸附;3)沉积温度应保持在ALD窗口内,以避免因前驱体冷凝或热分解等引发CVD生长从而使得薄膜不均匀。真空镀膜机光学镀膜主要有两种:一种是抗反射膜、另一种是加硬膜。佛山新型真空镀膜
真空镀膜:离子镀:离子镀基本原理是在真空条件下,采用某种等离子体电离技术,使镀料原子部分电离成离子,同时产生许多高能量的中性原子,在被镀基体上加负偏压。这样在深度负偏压的作用下,离子沉积于基体表面形成薄膜。离子镀借助于惰性气体辉光放电,使镀料(如金属钛)气化蒸发离子化,离子经电场加速,以较高能量轰击工件表面,此时如通入二氧化碳、氮气等反应气体,便可在工件表面获得TiC、TiN覆盖层,硬度高达2000HV。离子镀技术较早在1963年由D。M。Mattox提出。1972年,Bunshah&Juntz推出活性反应蒸发离子镀(AREIP),该方法可以沉积TiN、TiC等超硬膜。1972年Moley&Smith发展完善了空心热阴极离子镀,1973年又发展出射频离子镀(RFIP)。20世纪80年代又发展出磁控溅射离子镀(MSIP)和多弧离子镀(MAIP)。离子镀是物理的气相沉积方法中应用较普遍的一种镀膜工艺。洛阳UV光固化真空镀膜真空镀膜是一种比较理想的薄膜制备方法。
真空镀膜:真空蒸镀基本工艺镀前处理:包括清洗镀件和预处理。具体清洗方法有清洗剂清洗、化学溶剂清洗、超声波清洗和离子轰击清洗等。具体预处理有除静电,涂底漆等。装炉:包括真空室清理及镀件挂具的清洗,蒸发源安装、调试、镀件褂卡。抽真空:一般先粗抽至6。6Pa以上,更早打开扩散泵的前级维持真空泵,加热扩散泵。待预热足够后,打开高阀,用扩散泵抽至6×10-3Pa半底真空度。烘烤:将镀件烘烤加热到所需温度。离子轰击:真空度一般在10Pa~10-1Pa,离子轰击电压200V~1kV负高压,离击时间为5min~30min,预熔:调整电流使镀料预熔,除气1min~2min。蒸发沉积:根据要求调整蒸发电流,直到所需沉积时间结束。冷却:镀件在真空室内冷却到一定温度。出炉:取件后,关闭真空室,抽真空至1×10-1Pa,扩散泵冷却到允许温度,才可关闭维持泵和冷却水。后处理:涂面漆等。
真空镀膜:离子镀膜法:离子镀膜技术是在真空条件下,应用气体放电实现镀膜的,即在真空室中使气体或蒸发物质电离,在气体离子或被蒸发物质离子的轰击下、同时将蒸发物或其反应产物蒸镀在基片上。根据不同膜材的气化方式和离化方式可分为不同类型的离子镀膜方式。膜材的气化方式有电阻加热、电子束加热、等离子电子束加热、高频感应加热、阴极弧光放电加热等。气体分子或原子的离化和启动方式有:辉光放电型、电子束型、热电子型、等离子电子束型、多弧型及高真空电弧放电型,以及各种形式的离子源等。不同的蒸发源与不同的电离或激发方式可以有多种不同的组合。目前比较常用的组合方式有:真空镀膜技术被誉为较具发展前途的重要技术之一,并已在高技术产业化的发展中展现出诱人的市场前景。
电子束蒸发蒸镀如钨(W)、钼(Mo)等高熔点材料,需要在坩埚的结构上做一定的改进,以提高镀膜的效率。高熔点的材料采用锭或者颗粒状放在坩埚当中,因为水冷坩埚导热过快,材料难以达到其蒸发的温度。经过实验的验证,蒸发高熔点的材料可以用薄片来蒸镀,将1mm材料薄片架空于碳坩埚上沿,薄片只能通过坩埚边沿来导热,散热速率慢,有利于达到材料蒸发的熔点。经验证,采用此种方式镀膜,薄膜均匀性良好,采用此方法可满足蒸镀50nm以下的材料薄膜。真空溅射镀是真空镀膜技术的一种。洛阳UV光固化真空镀膜
真空镀膜中离子镀的镀层无小孔。佛山新型真空镀膜
电子束蒸发与热蒸发的区别在于:电子束蒸发是用一束电子轰击物体,产生高能量进行蒸发, 热蒸发通过加热完成这一过程。与热蒸发相比,电子束蒸发提供了高能量;但将薄膜的厚度控制在 5nm 量级将是困难的。在这种情况下,带有厚度监控器的良好热蒸发器将更合适。 与热蒸发相比,电子束蒸发具有许多优点 1、电子束蒸发可以将材料加热到比热蒸发更高的温度。这允许高温材料和难熔金属(例如钨、钽或石墨)的非常高的沉积速率和蒸发。 2、电子束蒸发可以沉积更薄、纯度更高的薄膜。坩埚的水冷将电子束加热严格限制在由源材料占据的区域,从而消除了相邻组件的任何不必要的污染。 3、电子束蒸发源有各种尺寸和配置,包括单腔或多腔。佛山新型真空镀膜