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无锡真空镀膜工艺流程

来源: 发布时间:2025年11月20日

PVD镀膜(离子镀膜)技术,其具体原理是在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。特点,采用PVD镀膜技术镀出的膜层,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系数)、很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点,膜层的寿命更长;同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。PVD镀膜能够镀出的膜层种类,PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法,它能够制备各种单一金属膜(如铝、钛、锆、铬等),氮化物膜(TiN、ZrN、CrN、TiAlN)和碳化物膜(TiC、TiCN),以及氧化物膜(如TiO等)。PVD镀膜膜层的厚度—PVD镀膜膜层的厚度为微米级,厚度较薄,一般为0.3μm~5μm,其中装饰镀膜膜层的厚度一般为0.3μm~1μm,因此可以在几乎不影响工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能,镀后不须再加工。镀膜层能有效隔绝环境中的有害物质。无锡真空镀膜工艺流程

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电子束真空镀膜的物理过程:物理的气相沉积技术的基本原理可分为三个工艺步骤:(1)电子束激发镀膜材料金属颗粒的气化:即镀膜材料的蒸发、升华从而形成气化源,(2)镀膜材料粒子((原子、分子或离子)的迁移:由气化源供出原子、分子或离子(原子团、分子团或离子团)经过碰撞,产生多种反应。(3)镀膜材料粒子在基片表面的沉积。LPCVD反应的能量源是热能,通常其温度在500℃-1000℃之间,压力在0.1Torr-2Torr以内,影响其沉积反应的主要参数是温度、压力和气体流量,它的主要特征是因为在低压环境下,反应气体的平均自由程及扩散系数变大,膜厚均匀性好、台阶覆盖性好。目前采用LPCVD工艺制作的主要材料有:多晶硅、单晶硅、非晶硅、氮化硅等。无锡真空镀膜工艺流程真空镀膜过程中需精确控制气体流量。

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LPCVD技术在新型材料领域也有着潜在的应用,主要用于沉积宽禁带材料、碳纳米管、石墨烯等材料。这些材料具有优异的物理和化学性能,如高温稳定性、大强度、高导电性等,可以用于制造新型的传感器、催化剂、能源存储和转换器件等。然而,这些材料的制备过程往往需要高温或高压等极端条件,而LPCVD技术可以在低压下实现高温的沉积,从而降低了制备成本和难度。因此,LPCVD技术在新型材料领域有着巨大的潜力,为开发新型的功能材料和器件提供有效的途径。

反应溅射是在溅射镀膜中,引入某些活性反应气体与溅射成不同于靶材的化合物薄膜。反应气体有O2、N2、CH4等。反应溅射的靶材可以是纯金属,也可以是化合物,反应溅射也可采用磁控溅射。如氮化铝薄膜可以采用磁控溅射铝靶材,气体通入一比一的氩气和氮气,反应溅射的优点是比直接溅射氮化铝靶材时间更快。磁控溅射可改变工作气体与氩气比例从而进行反应溅射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氩气作为工作气体,而氮气作为反应气体,能得到SiNx薄膜。通入氧气与氮气从而获得各种材料的氧化物与氮化物薄膜,通过改变反应气体与工作气体的比例也能对溅射速率进行调整,薄膜内组分也能相应调整。但反应气体过量时可能会造成靶中毒。PECVD的优势在于衬底能保持低温、良好的覆盖率、高度均匀的薄膜。

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LPCVD设备的设备构造可以根据不同的反应室形状和衬底放置方式进行分类。常见的分类有以下几种:(1)水平式LPCVD设备,是指反应室呈水平圆筒形,衬底水平放置在反应室内部或外部的托盘上,气体从一端进入,从另一端排出;(2)垂直式LPCVD设备,是指反应室呈垂直圆筒形,衬底垂直放置在反应室内部或外部的架子上,气体从下方进入,从上方排出;(3)旋转式LPCVD设备,是指反应室呈水平或垂直圆筒形,衬底放置在反应室内部或外部可以旋转的盘子上,气体从一端进入,从另一端排出;(4)行星式LPCVD设备,是指反应室呈水平或垂直圆筒形,衬底放置在反应室内部或外部可以旋转并围绕中心轴转动的盘子上,气体从一端进入,从另一端排出。LPCVD主要特征是因为在低压环境下,反应气体的平均自由程及扩散系数变大,膜厚均匀性好、台阶覆盖性好。无锡真空镀膜工艺流程

镀膜层能有效隔绝空气中的氧气和水分。无锡真空镀膜工艺流程

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。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,有利于达到蒸发的熔点。采用此方法可满足蒸镀50nm以下的材料薄膜。PVD(气相沉积)镀膜技术主要分为三类,真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。对应于PVD技术的三个分类,相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。近十多年来,真空离子镀膜技术的发展是快的,它已经成为当今先进的表面处理方式之一。我们通常所说的PVD镀膜,指的就是真空离子镀膜;通常所说的PVD镀膜机,指的也就是真空离子镀膜机。无锡真空镀膜工艺流程