真空電鍍鍍膜技術(shù)原理.doc

真空電鍍鍍膜技術(shù)原理 以幾十電子伏特或更高動(dòng)能的荷電粒子轟擊材料表面，使其濺射出進(jìn)入氣相，可用來刻蝕和鍍膜。入射一個(gè)離子所濺射出的原子個(gè)數(shù)稱為濺射產(chǎn)額(Yield)產(chǎn)額越高濺射速度越快，以Cu,Au,Ag等最高，Ti,Mo,Ta,W等最低。一般在0.1-10原子/離子。 離子可以直流輝光放電(glow discharge)產(chǎn)生，在10-110 Pa真空度，在兩極間加高壓產(chǎn)生放電，正離子會(huì)轟擊負(fù)電之靶材而濺射也靶材，而鍍至被鍍物上。正常輝光放電(glow discharge)的電流密度與陰極物質(zhì)與形狀、氣體種類壓力等有關(guān)。濺鍍時(shí)應(yīng)盡可能維持其穩(wěn)定。任何材料皆可濺射鍍膜，即使高熔點(diǎn)材料也容易濺鍍，但對(duì)非導(dǎo)體靶材須以射頻(RF)或脈沖(pulse)濺射;且因?qū)щ娦暂^差，濺鍍功率及速度較低。金屬濺鍍功率可達(dá)10W/cm2,非金屬50% 濺射電源分為：直流(DC)、射頻(RF)、脈沖(pulse)，直流：800-1000V(Max)導(dǎo)體用，須可災(zāi)弧。 射頻：13.56MHZ，非導(dǎo)體用。 脈沖：泛用，最新發(fā)展出濺鍍時(shí)須控制參數(shù)有濺射電流，電壓或功率，以及濺鍍壓力(510-11.0Pa),若各參數(shù)皆穩(wěn)定，膜厚可以鍍膜時(shí)間估計(jì)出來。 靶材的選擇與處理十分重要，純度要佳，質(zhì)地均勻，沒有氣泡、缺陷，表面應(yīng)平整光潔。對(duì)于直接冷卻靶，須注意其在濺射后靶材變薄，有可能破裂特別是非金屬靶。一般靶材最薄處不可小于原靶厚之一半或5mm。 磁控濺鍍操作方式和一般蒸鍍相似，先將真空抽至110-2Pa，再通入氬氣(Ar)離子轟擊靶材，在510-11.0Pa的壓力下進(jìn)行濺鍍其間須注意電流、電壓及壓力。開始時(shí)濺鍍?nèi)粲写蚧?，可緩慢調(diào)升電壓，待穩(wěn)定放電后再關(guān)shutter.在這個(gè)過程中，離子化的惰性氣體(Ar)清洗和暴露該塑膠基材表面上數(shù)個(gè)毛細(xì)微空，并通過該電子與自塑膠基材表面被清潔而產(chǎn)生一自由基，并維持真空狀態(tài)下施以濺鍍形成表面締結(jié)構(gòu)，使表面締結(jié)構(gòu)與自由基產(chǎn)生填補(bǔ)和高附著性的化學(xué)性和物理性的結(jié)合狀態(tài)，以在表面外穩(wěn)固地形成薄膜. 其中，薄膜是先通過把表面締造物大致地填滿該塑膠毛細(xì)微孔后并作鏈接而形成.濺鍍與常用的蒸發(fā)鍍相比，濺鍍具有電鍍層與基材的結(jié)合力強(qiáng)-附著力比蒸發(fā)鍍高過10倍以上，電鍍?cè)旅?，均勻等?yōu)點(diǎn). 真空蒸鍍需要使金屬或金屬氧化物蒸發(fā)汽化，而加熱的溫度不能太高，否則，金屬氣體沉積在塑膠基材放熱而燒壞塑膠基材.濺射粒子幾不受重力影響，靶材與基板位置可自由安排,薄膜形成初期成核密度高，可生產(chǎn)10nm以下的極薄連續(xù)膜,靶材的壽命長，可長時(shí)間自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)。靶材可制作成各種形狀，配合機(jī)臺(tái)的特殊設(shè)計(jì)做更好的控制及最有效率的生產(chǎn) 濺鍍利用高壓電場做發(fā)生等離子鍍膜物質(zhì)，使用幾乎所有高熔點(diǎn)金屬，合金和金屬氧化物，如：鉻，鉬，鎢，鈦，