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真空鍍膜機工藝在光學(xué)儀器中的運用大家了解的光學(xué)儀器有望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機、測距儀,以及平時生活用品中的鏡子、眼鏡、放大鏡等,它們都離不開鍍膜技能,鍍制的薄膜有反射膜、增透膜和吸收膜等幾種。
鍍膜機工藝在集成電路制造中的運用,鍍膜機晶體管路中的保護(hù)層(SiO2、Si3N4)、電極管線(多晶硅、銅及其合金)等多是選用CVD技能、PVCD技能、真空蒸騰金屬技能、磁控濺射技能和射頻濺射技能??梢姎庀喽逊e術(shù)制備集成電路的核心技能之一。
.真空蒸鍍
真空蒸鍍是真空條件下在1.33x10-3至1.33x10-4Pa的壓力下,用電子束等熱源加熱沉積材料使之蒸發(fā),蒸發(fā)的原子或分子直接在注塑加工件表面形成沉積層。但對于難熔的金屬碳化物和氮化物進(jìn)行直接蒸發(fā)是有困難的,并且有使化合物分解的傾向。為此,開發(fā)了引入化學(xué)過程的反應(yīng)蒸鍍,例如,用電子槍蒸發(fā)鈦金屬,并將少量和等反應(yīng)氣體導(dǎo)入蒸發(fā)空間,使鈦原子和反應(yīng)氣體原子在工件表面進(jìn)行反應(yīng),沉積TiC涂層。
真空蒸鍍多用于透鏡和反射鏡等光學(xué)元件、各種電子元件、塑料注塑加工制品等的表面鍍膜,在表面硬化方面的應(yīng)用不太多。
總之,化學(xué)氣相沉積就是,利用氣態(tài)物質(zhì)在固體表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),生成固態(tài)沉積物的過程。其過程如下:
(1)反應(yīng)氣體向工件表面擴散并吸附。
(2)吸附于工件表面的各種物質(zhì)發(fā)生表面化學(xué)反應(yīng)。
(3)生成物質(zhì)點聚集成晶核并長大。
(4)表面化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物脫離工件表面返回氣相。
(5)沉積層與基體的界面發(fā)生元素的相互擴散,而形成鍍層。
CVD法是,將工件置于有氫氣保護(hù)的爐內(nèi),加熱到800℃以上高溫,向爐內(nèi)通入反應(yīng)氣體,使之在爐內(nèi)熱解,化合成新的化合物沉積在工件表面。在模具的應(yīng)用中,其覆膜厚度一般為6-10μm。
關(guān)于濺射工藝,在使用磁控濺射工藝的同時施加幾種材料的精細(xì)層。該真空鍍膜工藝的原材料采用靶材的形式。在濺射過程中,將磁控管放置在靶材附近。然后,在真空室中引入惰性氣體,該惰性氣體通過沿磁控管的方向在靶和基板之間施加高電壓而加速,從而從靶中釋放出原子尺寸的顆粒。這些粒子是由于氣體離子傳遞的動能而投射出來的,這些離子已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)并到達(dá)基板并形成固體薄膜。該技術(shù)可以將表面上先前存在的污染物從表面上清除掉,這是通過反轉(zhuǎn)基材和目標(biāo)之間的電壓極性