熱氧化與化學(xué)氣相沉積不同,,她是通過(guò)氧氣或水蒸氣擴(kuò)散到硅表面并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成氧化硅,。熱氧化形成氧化硅時(shí),,會(huì)消耗相當(dāng)于氧化硅膜厚的45%的硅。熱氧化氧化過(guò)程主要分兩個(gè)步驟:步驟一:氧氣或者水蒸氣等吸附到氧化硅表面,,步驟二:氧氣或者水蒸氣等擴(kuò)散到硅表面,步驟三:氧氣或者水蒸氣等與硅反應(yīng)生成氧化硅。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,干法氧化是在硅片表面通入氧氣,,硅片與氧化反應(yīng)生成氧化硅,,氧化速率比較慢,氧化膜厚容易控制,。濕法氧化在爐管當(dāng)中通入氧氣和氫氣,,兩者反應(yīng)生長(zhǎng)水蒸氣,水蒸氣與硅片表面反應(yīng)生長(zhǎng)氧化硅,,濕法氧化,,速率比較快,可以生長(zhǎng)比較厚的薄膜,。真空鍍膜機(jī)硬化膜沉積技術(shù)目前較成熟的是cvd,、pvd。LPCVD真空鍍膜外協(xié)
真空鍍膜:技術(shù)原理:濺射鍍膜基本原理:充氬(Ar)氣的真空條件下,,使氬氣進(jìn)行輝光放電,,這時(shí)氬(Ar)原子電離成氬離子(Ar),氬離子在電場(chǎng)力的作用下,,加速轟擊以鍍料制作的陰極靶材,,靶材會(huì)被濺射出來(lái)而沉積到工件表面。濺射鍍膜中的入射離子,,一般采用輝光放電獲得,,在l0-2Pa~10Pa范圍,所以濺射出來(lái)的粒子在飛向基體過(guò)程中,,易和真空室中的氣體分子發(fā)生碰撞,,使運(yùn)動(dòng)方向隨機(jī),沉積的膜易于均勻,。離子鍍基本原理:在真空條件下,,采用某種等離子體電離技術(shù),使鍍料原子部分電離成離子,,同時(shí)產(chǎn)生許多高能量的中性原子,,在被鍍基體上加負(fù)偏壓。這樣在深度負(fù)偏壓的作用下,,離子沉積于基體表面形成薄膜,。寧波新型真空鍍膜真空鍍膜中離子鍍的鍍層無(wú)小孔。
真空鍍膜的方法:濺射鍍膜:在鋼材,、鎳,、鈾,、金剛石表面鍍鈦金屬薄膜,提高了鋼材、鈾,、金剛石等材料的耐腐蝕性能,使得使用領(lǐng)域更加普遍;而鎂作為硬組織植入材料,在近年來(lái)投入臨床使用,當(dāng)在鎂表面鍍制一層鈦金屬薄膜,不僅加強(qiáng)了材料的耐蝕性,而且鈦生物體相容性好,比重小,、毒性低、更易為人體所接受;在云母,、硅片,、玻璃等材料上鍍上鈦金屬薄膜,研究其對(duì)電磁波的反射、吸收,、透射作用,對(duì)于高效太陽(yáng)能吸收,、電磁輻射、噪音屏蔽吸收和凈化等領(lǐng)域具有重要意義,。除此之外,磁控濺射作為一種非熱式鍍膜技術(shù),主要應(yīng)用在化學(xué)氣相沉積(CVD)或金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)生長(zhǎng)困難及不適用的鈦薄膜沉積,可以獲得大面積非常均勻的薄膜,。包括歐姆接觸Ti金屬電極薄膜及可用于柵絕緣層或擴(kuò)散勢(shì)壘層的TiN、TiO2等介質(zhì)薄膜沉積,。在現(xiàn)代機(jī)械加工工業(yè)中,濺鍍包括Ti金屬,、TiAl6V4合金、TiN,、TiAlN,、TiC、TiCN,、TiAlOX,、TiB2、等超硬材料,能有效的提高表面硬度,、復(fù)合韌性,、耐磨損性和抗高溫化學(xué)穩(wěn)定性能,從而大幅度地提高涂層產(chǎn)品的使用壽命,應(yīng)用越來(lái)越普遍。
真空鍍膜技術(shù)一般分為兩大類(lèi),,即物理的氣相沉積(PVD)技術(shù)和化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù),。物理的氣相沉積技術(shù)是指在真空條件下,利用各種物理方法,,將鍍料氣化成原子,、分子或使其離化為離子,直接沉積到基體表面上的方法,。制備硬質(zhì)反應(yīng)膜大多以物理的氣相沉積方法制得,,它利用某種物理過(guò)程,,如物質(zhì)的熱蒸發(fā),,或受到離子轟擊時(shí)物質(zhì)表面原子的濺射等現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)原子從源物質(zhì)到薄膜的可控轉(zhuǎn)移過(guò)程,。物理的氣相沉積技術(shù)具有膜/基結(jié)合力好,、薄膜均勻致密,、薄膜厚度可控性好、應(yīng)用的靶材普遍,、濺射范圍寬,、可沉積厚膜、可制取成分穩(wěn)定的合金膜和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),。真空鍍膜技術(shù)一般分為兩大類(lèi),,即物理的氣相沉積(PVD)技術(shù)和化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)。
在二極濺射中增加一個(gè)平行于靶表面的封閉磁場(chǎng),,借助于靶表面上形成的正交電磁場(chǎng),,把二次電子束縛在靶表面特定區(qū)域來(lái)增強(qiáng)電離效率,增加離子密度和能量,,從而實(shí)現(xiàn)高速率濺射的過(guò)程,。隨著碰撞次數(shù)的增加,二次電子的能量消耗殆盡,,逐漸遠(yuǎn)離靶表面,,并在電場(chǎng)E的作用下沉積在基片上。由于該電子的能量很低,,傳遞給基片的能量很小,,致使基片溫升較低。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過(guò)程,。入射粒子在靶中經(jīng)歷復(fù)雜的散射過(guò)程,,和靶原子碰撞,把部分動(dòng)量傳給靶原子,,此靶原子又和其他靶原子碰撞,,形成級(jí)聯(lián)過(guò)程。在這種級(jí)聯(lián)過(guò)程中某些表面附近的靶原子獲得向外運(yùn)動(dòng)的足夠動(dòng)量,,離開(kāi)靶被濺射出來(lái),。真空鍍膜中離子鍍的鍍層無(wú)氣泡。天津真空鍍膜儀
源或靶的不斷改進(jìn),,擴(kuò)大了真空鍍膜材料的選用范圍,。LPCVD真空鍍膜外協(xié)
真空鍍膜:PVD技術(shù)工藝步驟:清洗工件:接通直流電源,氬氣進(jìn)行輝光放電為氬離子,,氬離子轟擊工件表面,,工件表層粒子和臟物被轟濺拋出;鍍料的氣化:即通入交流電后,,使鍍料蒸發(fā)氣化,。鍍料離子的遷移:由氣化源供出原子、分子或離子經(jīng)過(guò)碰撞以及高壓電場(chǎng)后,,高速?zèng)_向工件,;鍍料原子,、分子或離子在基體上沉積:工件表面上的蒸發(fā)料離子超過(guò)濺失離子的數(shù)量時(shí),則逐漸堆積形成一層牢固粘附于工件表面的鍍層,。離子鍍時(shí),,蒸發(fā)料粒子電離后具有三千到五千電子伏特的動(dòng)能,高速轟擊工件時(shí),,不但沉積速度快,,而且能夠穿透工件表面,形成一種注入基體很深的擴(kuò)散層,,離子鍍的界面擴(kuò)散深度可達(dá)四至五微米,,也就是說(shuō)比普通真空鍍膜的擴(kuò)散深度要深幾十倍,甚至上百倍,,因而彼此粘附得特別牢,。LPCVD真空鍍膜外協(xié)