LPCVD設(shè)備中除了工藝參數(shù)外,還有一些其他因素會(huì)影響薄膜材料的質(zhì)量和性能。例如:(1)設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)、材料、清潔、校準(zhǔn)等因素,會(huì)影響設(shè)備的穩(wěn)定性、精確性、可靠性等指標(biāo);(2)環(huán)境條件如溫度、濕度、氣壓、灰塵等因素,會(huì)影響設(shè)備的工作狀態(tài)、氣體的性質(zhì)、反應(yīng)的平衡等因素;(3)操作人員的技能、經(jīng)驗(yàn)、操作規(guī)范等因素,會(huì)影響設(shè)備的使用效率、安全性、一致性等指標(biāo)。因此,為了保證薄膜材料的質(zhì)量和性能,需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的檢查、維護(hù)、修理等工作,同時(shí)需要對(duì)環(huán)境條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,以及對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核等工作。高質(zhì)量的真空鍍膜能增強(qiáng)材料性能。遵義小家電真空鍍膜

PVD鍍膜(離子鍍膜)技術(shù),其具體原理是在真空條件下,采用低電壓、大電流的電弧放電技術(shù),利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質(zhì)與氣體都發(fā)生電離,利用電場(chǎng)的加速作用,使被蒸發(fā)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上。特點(diǎn),采用PVD鍍膜技術(shù)鍍出的膜層,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系數(shù))、很好的耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),膜層的壽命更長(zhǎng);同時(shí)膜層能夠大幅度提高工件的外觀裝飾性能。PVD鍍膜能夠鍍出的膜層種類(lèi),PVD鍍膜技術(shù)是一種能夠真正獲得微米級(jí)鍍層且無(wú)污染的環(huán)保型表面處理方法,它能夠制備各種單一金屬膜(如鋁、鈦、鋯、鉻等),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鍍膜膜層的厚度—PVD鍍膜膜層的厚度為微米級(jí),厚度較薄,一般為0.3μm~5μm,其中裝飾鍍膜膜層的厚度一般為0.3μm~1μm,因此可以在幾乎不影響工件原來(lái)尺寸的情況下提高工件表面的各種物理性能和化學(xué)性能,鍍后不須再加工。南京光學(xué)真空鍍膜真空鍍膜在航空航天領(lǐng)域有重要應(yīng)用。

電子束真空鍍膜的物理過(guò)程:物理的氣相沉積技術(shù)的基本原理可分為三個(gè)工藝步驟:(1)電子束激發(fā)鍍膜材料金屬顆粒的氣化:即鍍膜材料的蒸發(fā)、升華從而形成氣化源,(2)鍍膜材料粒子((原子、分子或離子)的遷移:由氣化源供出原子、分子或離子(原子團(tuán)、分子團(tuán)或離子團(tuán))經(jīng)過(guò)碰撞,產(chǎn)生多種反應(yīng)。(3)鍍膜材料粒子在基片表面的沉積。LPCVD反應(yīng)的能量源是熱能,通常其溫度在500℃-1000℃之間,壓力在0.1Torr-2Torr以內(nèi),影響其沉積反應(yīng)的主要參數(shù)是溫度、壓力和氣體流量,它的主要特征是因?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(tái)階覆蓋性好。目前采用LPCVD工藝制作的主要材料有:多晶硅、單晶硅、非晶硅、氮化硅等。
電子束蒸發(fā)法是真空蒸發(fā)鍍膜中一種常用的方法,是在高真空條件下利用電子束激發(fā)進(jìn)行直接加熱蒸發(fā)材料,是使蒸發(fā)材料由固體轉(zhuǎn)變?yōu)闅饣⑾蛞r底輸運(yùn),在基底上凝結(jié)形成薄膜的方法。在電子束加熱裝置中,被加熱的材料放置于底部有循環(huán)水冷的坩堝當(dāng)中,可避免電子束擊穿坩堝導(dǎo)致儀器損壞,而且可避免蒸發(fā)材料與坩堝壁發(fā)生反應(yīng)影響薄膜的質(zhì)量,因此,電子束蒸發(fā)沉積法可以制備高純薄膜。在微電子與光電子集成中,薄膜的形成方法主要有兩大類(lèi),及沉積和外延生長(zhǎng)。沉積技術(shù)分為物理沉積、化學(xué)沉積和混合方法沉積。蒸發(fā)沉積(熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā))和濺射沉積是典型的物理方法;化學(xué)氣相沉積是典型的化學(xué)方法;等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積是物理與化學(xué)方法相結(jié)合的混合方法。薄膜沉積過(guò)程,通常生成的是非晶膜和多晶膜,沉積部位和晶態(tài)結(jié)構(gòu)都是隨機(jī)的,而沒(méi)有固定的晶態(tài)結(jié)構(gòu)。真空鍍膜技術(shù)可用于制造光學(xué)鏡片。

LPCVD設(shè)備的設(shè)備構(gòu)造主要包括以下幾個(gè)部分: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)備的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn):(1)為了降低襯底材料的熱損傷和熱預(yù)算,提高沉積速率和產(chǎn)能,開(kāi)發(fā)新型的低溫LPCVD方法,如等離子體增強(qiáng)LPCVD(PE-LPCVD)、激光輔助LPCVD(LA-LPCVD)、熱輻射輔助LPCVD(RA-LPCVD)等;(2)為了提高薄膜材料的質(zhì)量和性能,開(kāi)發(fā)新型的高純度和高結(jié)晶度的LPCVD方法,如超高真空LPCVD(UHV-LPCVD)、分子束外延LPCVD(MBE-LPCVD)、原子層沉積LPCVD(ALD-LPCVD)等;(3)為了拓展薄膜材料的種類(lèi)和功能,開(kāi)發(fā)新型的復(fù)合和異質(zhì)的LPCVD方法,如多元化合物L(fēng)PCVD、納米結(jié)構(gòu)LPCVD、量子點(diǎn)LPCVD等。鍍膜層能有效隔絕空氣中的氧氣和水分。肇慶光學(xué)真空鍍膜
鍍膜技術(shù)可用于制造精密儀器部件。遵義小家電真空鍍膜
LPCVD設(shè)備中還有一個(gè)重要的工藝參數(shù)是氣體前驅(qū)體的流量,因?yàn)樗灿绊懥朔磻?yīng)速率、反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)產(chǎn)物、反應(yīng)選擇性等方面。一般來(lái)說(shuō),流量越大,氣體在反應(yīng)室內(nèi)的濃度越高,反應(yīng)速率越快,沉積速率越高;流量越小,氣體在反應(yīng)室內(nèi)的濃度越低,反應(yīng)速率越慢,沉積速率越低。但是,并不是流量越大越好,因?yàn)檫^(guò)大的流量也會(huì)帶來(lái)一些不利的影響。例如,過(guò)大的流量會(huì)導(dǎo)致氣體在反應(yīng)室內(nèi)的停留時(shí)間縮短,從而降低沉積效率或增加副產(chǎn)物;過(guò)大的流量會(huì)導(dǎo)致氣體在反應(yīng)室內(nèi)的流動(dòng)紊亂,從而降低薄膜的均勻性或質(zhì)量;過(guò)大的流量會(huì)導(dǎo)致氣體前驅(qū)體之間或與襯底材料之間的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)增加,從而改變反應(yīng)機(jī)理或反應(yīng)選擇性。遵義小家電真空鍍膜