鍍膜機(jī)中的電子束加熱的方法與傳統(tǒng)的電阻加熱的方法相比較的話。電子束加熱會產(chǎn)生更高的通量密度,這樣的話對于高熔點(diǎn)的材料的蒸發(fā)比較有利,而且還可以使的蒸發(fā)的速率得到一定程度上的提高。蒸發(fā)鍍膜機(jī)在工作的時候會將需要被蒸發(fā)的原材料放入到水冷銅坩堝內(nèi),這樣就可以保證材料避免被污染,可以制造純度比較高的薄膜,電子束蒸發(fā)的粒子動能比較的大,這樣會有利于薄膜的精密性和結(jié)合力。電子束蒸發(fā)鍍膜機(jī)的整體的構(gòu)造比較的復(fù)雜,價格相較于其他的鍍膜設(shè)備而言比較的偏高。鍍膜機(jī)在工作的時候,如果蒸發(fā)源附近的蒸汽的密度比較高的話,就會使得電子束流和蒸汽粒子之間發(fā)生一些相互的作用,將會對電子的通量產(chǎn)生影響,使得電子的通量散失或者偏移軌道。同時你還可能會引發(fā)蒸汽和殘余的氣體的激發(fā)和電離,以此影響到整個薄膜的質(zhì)量。鍍膜技術(shù)可用于制造醫(yī)療設(shè)備的部件。大連真空鍍膜加工

首先,通過一個電子槍生成一個高能電子束。電子槍一般包括一個發(fā)射電子的熱陰極(通常是加熱的鎢絲)和一個加速電子的陽極。電子槍的工作是通過電場和磁場將電子束引導(dǎo)并加速到目標(biāo)材料。電子束撞擊目標(biāo)材料,將其能量轉(zhuǎn)化為熱能,使目標(biāo)材料加熱到蒸發(fā)溫度。蒸發(fā)的材料原子或分子在真空中飛行到基板表面,并在那里冷凝,形成薄膜。因?yàn)檫@個過程在真空中進(jìn)行,所以蒸發(fā)的原子或分子在飛行過程中基本不會與其他氣體分子相互作用,這有助于形成高質(zhì)量的薄膜。與其他低成本的PVD工藝相比,電子束蒸發(fā)還具有非常高的材料利用效率。電子束系統(tǒng)加熱目標(biāo)源材料,而不是整個坩堝,從而降低了坩堝的污染程度。通過將能量集中在目標(biāo)而不是整個真空室上,它有助于減少對基板造成熱損壞的可能性??梢允褂枚噗釄咫娮邮舭l(fā)器在不破壞真空的情況下應(yīng)用來自不同目標(biāo)材料的幾層不同涂層,使其很容易適應(yīng)各種剝離掩模技術(shù)?;茨险婵斟兡ぜ夹g(shù)熱氧化是在一定的溫度和氣體條件下,使硅片表面氧化一定厚度的氧化硅的。主要有干法氧化和濕法氧化。

LPCVD設(shè)備可以沉積多種類型的薄膜材料,如多晶硅、氮化硅、氧化硅、碳化硅等。設(shè)備通常由以下幾個部分組成:真空系統(tǒng)、氣體輸送系統(tǒng)、反應(yīng)室、加熱系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)等。LPCVD設(shè)備的缺點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn):(1)由于高溫條件下襯底材料會發(fā)生熱膨脹和熱應(yīng)力,使得襯底材料可能出現(xiàn)變形、開裂、彎曲等問題;(2)由于高溫條件下襯底材料會發(fā)生熱擴(kuò)散和熱反應(yīng),使得襯底材料可能出現(xiàn)雜質(zhì)摻雜、界面反應(yīng)、相變等問題;(3)由于高溫條件下氣體前驅(qū)體會發(fā)生熱分解和熱聚合,使得氣體前驅(qū)體可能出現(xiàn)不穩(wěn)定性、副反應(yīng)、沉積速率降低等問題;(4)LPCVD設(shè)備需要較大的真空泵和加熱功率,使得設(shè)備成本和運(yùn)行成本較高
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)。真空鍍膜過程中需避免鍍膜材料污染。

蒸發(fā)物質(zhì)的分子被電子撞擊后沉積在固體表面稱為離子鍍。蒸發(fā)源接陽極,工件接陰極,當(dāng)通以三至五千伏高壓直流電以后,蒸發(fā)源與工件之間產(chǎn)生輝光放電。由于真空罩內(nèi)充有惰性氬氣,在放電電場作用下部分氬氣被電離,從而在陰極工件周圍形成一等離子暗區(qū)。帶正電荷的氬離子受陰極負(fù)高壓的吸引,猛烈地轟擊工件表面,致使工件表層粒子和臟物被轟濺拋出,從而使工件待鍍表面得到了充分的離子轟擊清洗。隨后,接通蒸發(fā)源交流電源,蒸發(fā)料粒子熔化蒸發(fā),進(jìn)入輝光放電區(qū)并被電離。帶正電荷的蒸發(fā)料離子,在陰極吸引下,隨同氬離子一同沖向工件,當(dāng)拋鍍于工件表面上的蒸發(fā)料離子超過濺失離子的數(shù)量時,則逐漸堆積形成一層牢固粘附于工件表面的鍍層。LPCVD主要特征是因?yàn)樵诘蛪涵h(huán)境下,反應(yīng)氣體的平均自由程及擴(kuò)散系數(shù)變大,膜厚均勻性好、臺階覆蓋性好?;茨险婵斟兡ぜ夹g(shù)
真空鍍膜技術(shù)為產(chǎn)品帶來獨(dú)特的功能性。大連真空鍍膜加工
加熱:通過外部加熱源(如電阻絲、電磁感應(yīng)等)對反應(yīng)器進(jìn)行加熱,將反應(yīng)器內(nèi)的溫度升高到所需的工作溫度,一般在3001200攝氏度之間。加熱的目的是促進(jìn)氣相前驅(qū)體與襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成固相薄膜。送氣:通過氣路系統(tǒng)向反應(yīng)器內(nèi)送入氣相前驅(qū)體和稀釋氣體,如SiH4、NH3、N2、O2等。送氣的流量、比例和時間需要根據(jù)不同的沉積材料和厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)。送氣的目的是提供沉積所需的原料和控制沉積反應(yīng)的動力學(xué)。沉積:在給定的壓力、溫度和氣體條件下,氣相前驅(qū)體與襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成固相薄膜,并釋放出副產(chǎn)物。沉積過程中需要監(jiān)測和控制反應(yīng)器內(nèi)的壓力、溫度和氣體組成,以保證沉積質(zhì)量和性能。卸載:在沉積完成后,停止送氣并降低溫度,將反應(yīng)器內(nèi)的壓力恢復(fù)到大氣壓,并將沉積好的襯底從反應(yīng)器中取出。卸載時需要注意避免溫度沖擊和污染物接觸,以防止薄膜損傷或變質(zhì)。大連真空鍍膜加工