企業(yè)培訓_培訓系列之真空鍍膜技術基礎

主講人 張以忱 真空鍍膜技術基礎 真空技術 一 真空技術概況 巴德純 二 真空工程理論基礎 張世偉 三 干式真空泵原理與技術基礎 巴德純 四 真空系統(tǒng)組成與設計基礎 劉坤 五 真空獲得設備原理與技術基礎 張以忱 六 真空測量技術基礎 劉玉岱 七 真空鍍膜技術基礎 張以忱 八 質譜原理與真空檢漏 劉玉岱 九 真空冶金技術基礎 王曉冬 十 真空與低溫技術及設備 徐成海 東北大學第八期 培訓系列之 主要內容 1 真空鍍膜概論2 真空蒸發(fā)鍍膜3 真空濺射鍍膜4 真空離子鍍膜和離子束沉積技術 1 真空鍍膜概論 1 1真空鍍膜技術 真空鍍膜在真空條件下利用某種方法 在固體表面上鍍一層與基體材料不同的薄膜材料 也可以利用固體本身生成一層與基體不同的薄膜材料 即真空鍍膜技術 1 2真空鍍膜特點 在真空條件下鍍膜 膜不易受污染 可獲得純度高 致密性好 厚度均勻的膜層 膜材和基體材料有廣泛的選擇性 可以制備各種不同的功能性薄膜 薄膜與基體附著強度好 膜層牢固 對環(huán)境無污染 1 3真空鍍膜技術分類 物理氣相沉積 PVD 如 熱蒸發(fā)沉積 濺射沉積 離子鍍和分子束外延化學氣相沉積 CVD 如 熱化學氣相沉積 光化學氣相沉積 等離子體化學氣相沉積物理 化學氣相沉積 PCVD 真空表面處理技術的分類 各種干式鍍膜技術的比較 1 4真空鍍膜的應用 薄膜的應用非常廣泛 它可以應用于電子 機械 光學 能源 輕工 食品 建筑 裝飾等工業(yè)方面以及傳感器 變換器等 此外 塑料表面金屬薄膜以及金屬表面的塑料薄膜廣泛應用于日常生活各方面 薄膜的應用 2 真空蒸發(fā)鍍膜 2 1真空蒸發(fā)鍍膜原理 將膜材置于真空中 通過蒸發(fā)源對其加熱使其蒸發(fā) 蒸發(fā)的原子或分子從蒸發(fā)源表面逸出 由于高真空氣氛 真空室中氣體分子的平均自由程大于真空室的線性尺寸 故此蒸汽分子很少與其它分子相碰撞 以直線方式達到基片表面 通過物理吸附和化學吸附凝結在基片表面 形成薄膜 這就是真空蒸發(fā)鍍膜的基本原理 真空蒸發(fā)鍍膜原理圖 1 基本加熱電源2 真空室3 基片架4 基片5 膜材6 蒸發(fā)舟7 加熱電源8 抽氣口9 真空密封10 擋板11 蒸汽流 蒸發(fā)鍍膜成膜條件 真空條件蒸發(fā)條件清洗條件 真空條件蒸鍍室內真空度應高于10 2Pa室內殘余氣體的分子到達基片表面上的幾率 膜材的蒸發(fā)速率 蒸發(fā)條件蒸發(fā)速率應足夠大以達到工藝要求的沉積速率 kg m2s 某些金屬蒸氣壓與溫度的關系曲線 清洗條件基片應進行鍍前處理 粗糙度小 表面上無污染物 無氧化化層等 2 2蒸發(fā)源 電阻加熱式電子束加熱式感應加熱式空心陰極等離子體電阻式加熱式激光束加熱式 按加熱方式分類 電阻加熱式蒸發(fā)源 絲狀源與箔狀源 電阻加熱式蒸發(fā)源 鋁蒸發(fā)用坩堝加熱器 電子束加熱式蒸發(fā)源 電子束加熱式蒸發(fā)源 e型槍工作原理示意圖 1 發(fā)射體組件2 陽極3 電磁線圈4 水冷坩堝5 離子收集板6 電子收集極7 電子束軌跡8 正離子軌跡9 散射電子軌跡10 等離子體 電子束加熱式蒸發(fā)源 e型槍電子束偏轉角 感應加熱式蒸發(fā)源 空心陰極等離子體電阻式加熱式蒸發(fā)源 1 冷卻水套2 空心陰極3 輔助陽極4 聚束線圈5 槍頭6 膜材7 坩堝8 聚焦磁場9 基片 空心陰極等離子體電阻式加熱式蒸發(fā)源 HCD槍特性 主束電源與引束電源的匹配 輔助陽極孔徑與主束電壓及束流的關系 氬氣流量與主束電壓的關系 激光加熱式蒸發(fā)源 1 玻璃衰減器2 透鏡3 光圈4 光電池5 分光器6 透鏡7 基片8 探頭9 靶10 真空室11 激光器 蒸發(fā)源按形狀分類 點蒸發(fā)源小平面蒸發(fā)源環(huán)形蒸發(fā)源環(huán)形線蒸發(fā)源 環(huán)形平面蒸發(fā)源 環(huán)形柱面蒸發(fā)源環(huán)形錐面蒸發(fā)源矩形平面蒸發(fā)源 點蒸發(fā)源及點源對平面的蒸發(fā) 點蒸發(fā)源的發(fā)射 點源對平面的蒸發(fā) 小平面蒸發(fā)源及小平面源對平行平面的蒸發(fā) 小平面蒸發(fā)源的發(fā)射 小平面源對平行平面的蒸發(fā) 環(huán)形蒸發(fā)源 環(huán)形線蒸發(fā)源 平面基片的環(huán)形線蒸發(fā)源 平行于基片的環(huán)形線源的膜厚 環(huán)形蒸發(fā)源 環(huán)形平面蒸發(fā)源 平行于基片的環(huán)形平面蒸發(fā)源 環(huán)形蒸發(fā)源 環(huán)形柱面蒸發(fā)源 環(huán)形蒸發(fā)源 環(huán)形錐面蒸發(fā)源 基片與蒸發(fā)源的相對位置 點蒸發(fā)源的等膜厚球面1 基片2 球面工件架3 點蒸發(fā)源 小平面源的等膜厚面1 基片2 球面工件架3 小平面源 圓形平面源的膜厚分布 間歇式真空蒸發(fā)鍍膜機立式真空蒸發(fā)鍍膜機臥式真空蒸發(fā)鍍膜機半連續(xù)式真空蒸發(fā)鍍膜機 2 3真空蒸發(fā)鍍膜機 立式真空蒸發(fā)鍍膜機鍍膜室1 室體2 球面行星轉動基片架3 膜厚測量晶體4 烘烤裝置5 擋板6 膜材7 e型槍蒸發(fā)源 間歇式真空蒸發(fā)鍍膜機 單室半連續(xù)真空鍍膜機鍍膜室 1 照明燈2 放卷輥3 基帶4 導向輥5 張緊輥6 水冷輥7 擋板8 坩堝9 送絲機構10 室體11 觀察窗12 抽氣口 半連續(xù)式真空蒸發(fā)鍍膜機 送絲機構的結構1 坩堝2 導管3 膜材絲4 主動輥輪5 壓輪6 導向輥7 支架8 繞絲輪 半連續(xù)式真空蒸發(fā)鍍膜機 雙室半連續(xù)真空蒸發(fā)鍍膜機 1 室體2 收卷輥3 照明燈4 導向輥5 觀察窗6 水冷輥7 隔板8 擋板9 蒸發(fā)源10 鍍膜室抽氣口11 橡膠輥12 銅輥13 烘烤裝置14 放卷輥15 卷繞室抽氣口 半連續(xù)式真空蒸發(fā)鍍膜機 蒸發(fā)源的位置1 基體2 蒸發(fā)源 半連續(xù)式真空蒸發(fā)鍍膜機 開啟機構示意圖1 真空室體2 卷繞機構3 密封大板4 動力柜5 行程開關6 小車 半連續(xù)式真空蒸發(fā)鍍膜機 2 4特殊蒸發(fā)技術 閃蒸蒸鍍法多蒸發(fā)源蒸鍍法反應蒸鍍法三溫度蒸鍍法 蒸發(fā)鍍膜工藝中應考慮的問題 膜厚的均勻性問題點源 小平面源 蒸距等對薄膜的影響基片架的運動方式工藝參數(shù)的選擇問題蒸發(fā)溫度 蒸發(fā)速率 基片溫度 蒸距 蒸發(fā)壓力等減小膜基界面上的應力提高膜的附著強度 附著力 的問題熱應力 淀積內應力 附加內應力應盡量小基片鍍前處理與成膜時對基片加熱 烘烤 離子轟擊等 沉積速率的選擇與控制鍍前對基片打底膜 3 真空濺射鍍膜 3 1濺射鍍膜 濺射 所謂 濺射 就是用荷能粒子 通常用氣體正離子 轟擊物體 引起物體表面原子從母體中逸出的現(xiàn)象 濺射鍍膜 在真空條件下 利用低壓等離子體氣體放電中的濺射現(xiàn)象制備薄膜 即真空濺射鍍膜 離子轟擊固體表面時發(fā)生的物理過程 與濺射率有關的因素 濺射率與靶材有關濺射率與入射正離子的能量有關濺射率與入射離子的種類有關濺射率與離子入射角有關濺射率與靶材溫度有關 濺射率與離子能量的關系 銀 銅鉭金屬的濺射率與能量為45keV的轟擊離子的函數(shù)關系 濺射率與離子入射角的典型曲線 幾種靶材的濺射率與溫度的關系 鎳的濺射率與總壓力的關系曲線 濺射鍍膜特點 膜厚可控性和重復性好 由于濺射鍍膜時的放電電流和靶電流可分別控制 通過控制靶電流則可控制膜厚濺射膜與基體之間的附著性好 高能粒子沉積在基體上進行能量轉換 增強了濺射原子與基體的附著力 部分高能粒子產(chǎn)生注入現(xiàn)象 形成偽擴散層 等離子區(qū)清洗和激活 凈化且活化基體表面制膜范圍廣 任何物質均可以濺射 尤其是高熔點 低蒸氣壓元素和化合物濺射鍍膜密度高 針孔少 且膜層的純度較高 3 2直流濺射鍍膜 3 2 1直流二極濺射裝置3 2 2直流偏壓濺射裝置3 2 3三極或四極濺射裝置 依據(jù)直流輝光放電原理制備薄膜的方法稱為直流濺射鍍膜 其裝置稱為直流濺射裝置 直流二極濺射裝置原理圖 1 真空室2 加熱器3 陰極靶4 基體 陽極 5 Ar入口6 負高壓電源7 加熱電源8 真空系統(tǒng) 3 2 1直流二極濺射裝置 直流偏壓濺射示意圖 1 濺射室2 陰極3 基體4 陽極5 排氣系統(tǒng)6 氬氣入口 3 2 2直流偏壓濺射裝置 1 機械泵2 閥3 可調漏泄閥4 低真空計5 高真空計6 陰極7 穩(wěn)定性電極8 電磁線圈9 濺射室10 蒸鍍基體燈絲11 靶12 陽極13 閘閥14 液氨阱15 放氣閥16 液氮阱17 擴散泵18 水冷密封板19 鈦升華泵20 加熱器 1 熱陰極2 穩(wěn)定性電極3 基體4 陽極5 靶6 線圈7 靶電源 四極濺射裝置 a 四極濺射裝置結構示意圖 b 四極濺射裝置的電氣部分 3 2 3三極或四極濺射裝置 3 3直流磁控濺射鍍膜 直流磁控濺射鍍膜是在直流濺射裝置中增加了磁場 利用磁場的洛侖茲力束縛陰極靶表面電子的運動 導致轟擊靶材的高能離子的增多和轟擊基片的高能電子的減少 低溫 高速 沉積高質量薄膜 磁控濺射原理圖 直流磁控濺射鍍膜特點 低溫 電子被正交電磁場約束減少了向基片的磁接 降低了基片同電子轟擊所產(chǎn)生的熱量 使基片溫度降 故磁控濺射又稱為高速低溫濺射 高速 電子在正交電磁場下增大了運動路程 使電子與工作氣體分子磁控幾率大大增加從而提高了濺射率 即提高沉積速率 3 3 2磁控濺射靶 磁控濺射靶的分類有 同軸圓柱形靶 圓形平面靶 S 槍靶 矩形平面靶 旋轉式圓柱形靶及特殊結構靶等 各自結構如下圖所示 各種磁控濺射靶的結構 磁控濺射靶電流 電壓特性 磁控濺射放電均為低壓等離子體放電 其電流 電壓特性基本一致 隨著放電電流的增加 放電電壓均需增高 隨著氣壓的增高 放電電壓下降 磁場影響放電特性 沉積速率 沉積速率是表征成膜速度的參數(shù) 一般以單位時間沉積的平均膜厚來表征 影響沉積速率的因素 氣體壓力靶 基距靶電流最大功率密度靶材料種類 功率效率 影響功率效率的因素離子能量氣壓磁場強度 各種參數(shù)下的功率效率 間歇式磁控濺射鍍膜機半連續(xù)式磁控濺射鍍膜機連續(xù)式磁控濺射鍍膜機 3 3 3磁控濺射鍍膜機 磁控濺射鍍膜機主要由鍍膜室 抽氣系統(tǒng) 電控系統(tǒng) 以及輔助設備等組成 其中鍍膜室由磁控濺射靶 基片架 烘烤裝置 充氣系統(tǒng)以及測試監(jiān)控系統(tǒng)等組成 由于濺射靶及工藝連續(xù)性的不同 可分為 1 底法蘭2 基片架3 矩形平面靶4 矩形擋板5 烘烤裝置6 鐘罩7 同軸圓柱靶8 圓形平面靶9 圓形擋板10 充氣系統(tǒng)11 S槍靶12 支柱13 主動轉軸14 密封圈 間歇式多靶磁控濺射鍍膜機 間歇式磁控濺射鍍膜機 1 進料室2 基片盒3 閘閥4 加熱器5 預熱室6 臺板7 鍍膜室8 濺射靶9 冷卻室10 成品片11 取料室12 抽氣系統(tǒng) 半連續(xù)式磁控濺射鍍膜機 連續(xù)式磁控濺射鍍膜機 典型的連續(xù)式平面磁控濺射鍍膜玻璃生產(chǎn)線 連續(xù)式磁控濺射鍍膜機鍍膜室 1 密封圈2 濺射室上蓋3 密封圈4 平面磁控濺射陰極5 絕緣件6 電極導入板 陽極 7 8 9 隔離擋板10 濺射鍍膜室殼體11 真空閥門12 隔離擋板13 輸送輥道 3 4射頻濺射鍍膜 射頻濺射鍍膜原理圖1 基片架2 等離子體3 射頻濺射靶4 濺射室5 匹配網(wǎng)絡6 電源7 射頻發(fā)生器 3 4 1射頻濺射鍍膜工作原理 射頻頻率通常為13 56MHz 當絕緣基板背面的導體處于負電位時 等離子體中正離子向基板加速飛行 轟擊絕緣基板使其濺射 這種濺射只能維持10 7秒的時間 此后在絕緣基板上積累的正電荷形成的正電位抵消了導體基板上的負電位 因此停止高能正離子對絕緣基板的轟擊 此時 如果倒轉電源極性 電子就會轟擊絕緣基板 并在10 9秒時間內中和絕緣基板上的正電荷 使其電位復零 這時 再倒轉極性 又能產(chǎn)生10 7秒時間的濺射 如此反復 即為射頻濺射鍍膜工作原理 3 4 2射頻濺射鍍膜裝置 射頻二極濺射裝置射頻磁控濺射裝置 射頻二極濺射裝置 射頻二極濺射裝置 1 氧氣瓶2 減壓閥3 壓力計4 可調漏泄閥5 檔扳6 濺射原子7 暗區(qū)8 氬離子9 真空室10 陰極靶11 射頻電機12 匹配箱13 功率表14 靶電源15 真空計16 等離子17 主閥18 液氮阱19 蓋斯勒管20 機械泵21 擴散泵22 予抽閥23 基體架24 基體 聚束磁場強弱造成放電區(qū)域變化示意圖 a 發(fā)散型 b 均勻型 c 聚束型1 射頻電源2 射頻靶3 濺射室4 磁場線圈5 等離子體6 基體 射頻磁控濺射裝置 濺射靶為磁控濺射靶的射頻濺射裝置稱為射頻磁控濺射裝置 兼有射頻濺射和磁控濺射兩種濺射裝置的優(yōu)點 射頻濺射靶的結構 a 常規(guī)射頻濺射 b 射頻磁控濺射1 進水管2 出水管3 絕緣子4 接地屏蔽罩5 射頻電極6 磁環(huán)7 磁芯8 靶材9 基體10 基體架 3 5反應濺射鍍膜 在濺射鍍膜時 有目的地將某種反應性氣體引入到濺射室并達到一定的分壓 可以改變或控制沉積特性 從而獲得不同于靶材的新物質薄膜 如各種金屬氧化物 氮化物 碳化物以及絕緣介質等薄膜 這種伴隨有化學反應的濺射鍍膜方法稱為反應濺射鍍膜 3 5 1反應濺射的機理及特性 膜層性質與反應性氣體和惰性氣體的比例有關 濺射過程中電阻率及電阻溫度系數(shù)與氮分壓的關系曲線 3 5 2反應濺射鍍膜裝置 間歇式反應濺射裝置半連續(xù)式反應濺射裝置 間歇式反應濺射裝置 濺射室結構1 室體2 磁控濺射靶3 基片架 半連續(xù)式反應濺射裝置 ITO連續(xù)性濺射設備1 基片裝卸臺2 升降機3 5 7 12 14 閘閥4 進片室6 加熱室8 低溫泵9 濺射室10 濺射靶11 加熱器13 出片室15 傳輸系統(tǒng) 3 6各磁控濺射靶的磁場 3 6 1矩形平面磁控濺射靶的磁場 3 6 2圓形平面磁控濺射靶的磁場 圓形平面磁控濺射靶的磁路系統(tǒng)1 中心磁柱2 磁環(huán)3 軛鐵 磁環(huán)的磁場 3 6 3同軸圓柱形磁控濺射靶的磁場 3 6 4旋轉式圓柱形磁控濺射靶的磁場 中部橫截面的磁場 端部永磁體結構及磁場 3 6 5S 槍濺射靶的磁場 4 真空離子鍍膜和離子束沉積技術 4 1真空離子鍍膜 真空離子鍍膜技術 簡稱離子鍍 是在真空蒸發(fā)和真空濺射兩種鍍膜技術基礎上發(fā)展起來的 離子鍍膜過程中 基片始終受到高能離子的轟擊 與蒸發(fā)鍍和濺射鍍相比具有一系列的優(yōu)點 離子鍍的類型 蒸發(fā)源型離子鍍 通過各種加熱方式加熱鍍膜材料 使之蒸發(fā)產(chǎn)生金屬蒸氣 將其引入以各種方式激勵產(chǎn)生的氣體放電空間中使之電離成金屬離子 它們到達施加負偏壓的基片上沉積成膜 濺射離子鍍 通過采用高能離子對膜材表面進行濺射而產(chǎn)生金屬粒子 金屬粒子在氣體放電空間電離成金屬離子 它們到達施加負偏壓的基片上沉積成膜 離子鍍膜層的沉積離子來源于各種類型的蒸發(fā)源或濺射源 從離子來源的角度可分成蒸發(fā)源型離子鍍和濺射離子鍍兩大類 4 1 1離子鍍原理和成膜條件 離子鍍膜原理圖 1 絕緣引線2 基片架3 高壓引線4 陰極暗區(qū)5 鐘罩6 輝光放電區(qū)7 蒸發(fā)源8 底座 離子鍍原理 真空室抽至10 3 10 4Pa 隨后通入工作氣體 Ar 使其真空度達到1 10 1Pa 接通高壓電源 在蒸發(fā)源 陽極 和基片 陰極 之間建立起一個低壓氣體放電的低溫等離子區(qū) 在負輝區(qū)附近產(chǎn)生的工作氣體離子進入陰極暗區(qū)被電場加速并轟擊基片表面 可有效地清除基片表面的氣體和污物 隨后 使膜材汽化 蒸發(fā)的粒子進入等離子區(qū) 并與等離子區(qū)中的正離子和被激發(fā)的工作氣體原子以及電子發(fā)生碰撞 其中一部分蒸發(fā)粒子被電離成正離子 大部分原子達不到離化的能量 處于激發(fā)狀態(tài) 被電離的膜材離子和工作氣體離子一起受到負高壓電場加速 以較高的能量轟擊基片和鍍層的表面 并沉積成膜 離子鍍的成膜條件 一般認為入射離子都具有反濺 剝離能力 在離子鍍中 要想沉積成膜 必須使沉積效果大于濺射剝離效果 即成膜條件為 n nin 單位時間入射到單位基片表面上的金屬原子數(shù)ni 單位時間轟擊基體表面的離子數(shù)即當沉積作用大于反濺 剝離 作用時才能制備成膜 4 1 2等離子體在離子鍍膜中的作用 在被蒸發(fā)的膜材粒子與反應氣體分子之間產(chǎn)生激活反應 增強了化合物膜的形成改變薄膜生長動力學 使其組織結構發(fā)生變化 導致薄膜的物理性能的變化 4 1 3離子鍍膜工藝參數(shù) 氣體壓力蒸發(fā)速率蒸發(fā)源與基片間距離沉積速率基片溫度基片偏壓 基片偏壓對膜層密度的影響 離子鍍工藝必須滿足的基本條件 1 在基片附近要有足夠高的離化率 2 到達基片的離子流密度ji 0 77mA cm2s 3 膜材粒子的流通量要滿足n ni 4 1 4離子鍍膜裝置 直流二極型離子鍍裝置三極型或多極型離子鍍裝置ARE活性反應離子鍍裝置空心陰極放電離子鍍裝置 直流二極型離子鍍裝置 1 基片架 陰極 2 蒸發(fā)源 陽極 3 室體4 蒸發(fā)電源5 高壓起源6 充氣系統(tǒng)7 抽氣系統(tǒng) 三極型或多極型離子鍍裝置 三極型離子鍍裝置 1 陽極2 進氣口3 蒸發(fā)源4 電子吸收極5 基體6 電子發(fā)射極7 直流電源8 真空室9 蒸發(fā)電源10 真空系統(tǒng) 1 陽極2 蒸發(fā)源3 基體4 熱電子發(fā)射陰極5 可調電阻6 燈絲電源7 直流電源8 真空室9 真空系統(tǒng)10 蒸發(fā)電源11 進氣口 多陰極離子鍍裝置 ARE活性反應離子鍍裝置 1 真空室2 膜材蒸發(fā)粒子流3 散射環(huán)4 探測極5 烘烤裝置6 基片8 坩堝 空心陰極放電離子鍍裝置 1 冷卻水套2 空心陰極3 輔助陽極4 聚束線圈5 槍頭6 膜材7 坩堝8 聚焦磁場9 基片 4 2真空電弧離子鍍膜 利用真空條件下的弧光放電進行基片表面涂層的技術稱為真空電弧離子鍍膜技術 簡稱電弧鍍 真空電弧鍍具有電壓低 成膜快的特點 在制備硬質膜和裝飾膜領域有廣泛應用 4 2 1弧光放電及真空電弧鍍機理 弧光放電 當陰極受到大量高速正離子轟擊而被加熱到高溫時 因陰極產(chǎn)生顯著的熱電子發(fā)射 從而使等離子體放電中的陰極位降降低 放電電流增大 該陰極位降只需保持陰極區(qū)能量 即電流與陰極位降的乘積 即足以使陰極維持電子熱發(fā)射所需要的溫度 稱之為弧光放電 真空陰極電弧放電過程機理 探針的特性曲線 4 2 2真空電弧鍍蒸發(fā)源 圓形平面電弧鍍蒸發(fā)源矩形平面電弧鍍蒸發(fā)源圓柱形電弧鍍蒸發(fā)源環(huán)形平面電弧鍍蒸發(fā)源旋轉式圓柱形電弧鍍蒸發(fā)源圓形平面可控電弧鍍蒸發(fā)源陽極真空電弧鍍蒸發(fā)源 圓形平面電弧鍍蒸發(fā)源1 屏蔽罩2 密封圈3 靶材4 水冷源體5 磁體6 引弧極 電弧源電流受力圖 圓形平面可控電弧鍍蒸發(fā)源 4 3離子束輔助沉積技術 離子束輔助沉積技術是把離子束注入與氣相沉積鍍膜技術相結合的離子表面復合處理技術 即在鍍膜的同時 使具有一定能量的離子不斷地入射到膜與基材的界面 借助于級聯(lián)碰撞導致界面原子混合 在初始界面附近形成原子混合過渡區(qū) 提高膜與基材之間的結合力 然后在原子混合區(qū)上 再在離子束參與下繼續(xù)生長出所要求厚度和特性的薄膜 離子束輔助沉積機理 利用轟擊離子在膜層中發(fā)生的級聯(lián)碰撞 增加了沉積膜材原子的遷移 減輕或削除了成膜過程中的陰影效應荷能離子的轟擊 使沉積膜材原子與基片原子之間相互擴散 形成一層相互混雜的混合層 提高了膜層對基片的附著力離子束的轟擊能提供了膜層原子間發(fā)生化學反應的激活能 有利于形成晶態(tài)化合 可在室溫下制備出通常需要在高溫下才能生成的化合物薄膜 離子束輔助沉積技術分類 蒸發(fā)鍍的離子束輔助沉積技術濺射鍍的離子束輔助沉積技術低壓反應離子鍍的離子束輔助沉積技術 蒸發(fā)鍍的離子束輔助沉積技術 1 離子束源2 蒸發(fā)源3 室體4 旋轉基片架5 加熱裝置 濺射鍍的離子束輔助沉積技術 1 濺射離子束源2 輔助離子束源3 濺射靶4 旋轉基片架5 烘烤裝置6 室體 低壓反應離子鍍的離子束輔助沉積技術 1 基片2 離子束源3 e型槍蒸發(fā)源4 室體 4 4離子束沉積技術 離子束沉積技術利用離化的粒子作為鍍膜材料 在比較低的基片溫度下形成良好特性的薄膜的鍍膜技術稱為離子束沉積技術 4 4 1離子束沉積技術機理 離子束照射到基片或沉積膜層表面 由于入射離子能量的不同 可以產(chǎn)生沉積 濺射或離子注入效應 離子束沉積技術要求入射離子的能量必須低于某一臨界值EC 否則 由于濺射作用導致膜層不會生長 臨界能量EC可定義為入射離子的濺射率為1時的能量 Si基片上進行Ge 離子束沉積時Ge的沉積量與入射離子能量的關系 4 4 2離子束沉積技術的分類 非質量分離式離子束沉積技術質量分離式離子束沉積技術團簇離子束沉積技術氣固兩用離子束沉積技術 質量分離式離子束沉積技術 1 質量分離用偏轉磁鐵2 偏轉板3 沉積室4 硅基片5 離子電流6 四極慮質器7 絕緣子8 離子加速電源9 引出電源10 離子源 團簇離子束沉積技術 1 膜材2 噴射口3 冷卻水4 電離化所用電子的引出柵極5 加速電極6 熱電偶7 基片架8 加熱器9 基片10 擋板11 團簇離子及中性粒子團束12 離化用熱電子燈絲13 坩堝加熱燈絲14 坩堝15 冷卻水出口16 冷卻水入口 氣固兩用離子束沉積技術 1 坩堝2 陽極筒3 磁場線圈4 放電室體5 燈絲陰極6 柵極7 加速極 4 5分子束外延技術 分子束外延技術 在超高真空系統(tǒng)中 將需要結晶的材料放入噴射爐 或稱噴射源 內加熱使其形成分子束 從爐中噴出后沉積在單晶基片上 基片溫度穩(wěn)定為幾百度 沉積材料在基片上以單晶結構外延生長 從而可獲得單晶薄膜 分子束外延技術的特點 超高真空條件下進行的分子束外延 無污染 純度高生長速度緩慢 1 10 m h 可獲得大面積的表面和界面具有原子平整度的外延生長膜可原位觀察薄膜生長過程 研究生長機制基片溫度低 Si生長溫度只需200 膜層的組分和雜質可控制缺點是生長時間長 真空度要求太高不易實現(xiàn)大批量工業(yè)性生產(chǎn) 影響分子束外延的因素 外延溫度基片晶體的擗開工作真空度殘余氣體蒸發(fā)速率基片表面的缺陷電場膜厚 分子束外延裝置 1 蒸發(fā)室2 俄歇電子譜儀3 探測器4 基片架與加熱器5 四極質譜儀6 電子計算機7 電子槍8 離子濺射槍9 快門10 噴射爐 電子計算機控制的分子束外延裝置示意圖 4 6微波電子回旋共振等離子體增強濺射沉積 工作原理 頻率為2 45GHz的微波經(jīng)過矩形波導管 同軸線和天線耦合進入等離子體放電室 在磁場強度0 0875T時 電子回旋運動與微波場產(chǎn)生共振 電子吸收微波能量 氣體電離 產(chǎn)生高密度ECR等離子體 等離子體在發(fā)散磁場作用下 由放電室出口引入工作室 轟擊基片上沉積的金屬薄膜 形成金屬化合物薄膜 微波ECR等離子體增強濺射沉積裝置示意圖 1 微波天線2 石英罩3 等離子體放電室4 磁場線圈5 等離子體因出口6 工作室7 基片臺8 磁控濺射靶9 旋轉機構p 接真空系統(tǒng) 微波等離子體濺射沉積特性 沉積溫度低 AIN TiN膜沉積溫度約為100 與IBAD沉積溫度相當入射離子與已沉積的金屬原子碰撞 增加已沉積原子的動能 增大被俘獲的幾率 加速薄膜沉積附著強度高 在負偏壓作用下 入射離子與金屬離子有注入原子層的混合 形成薄膜 基片過渡層 提高附著強度可制備嚴格化學計量成分的金屬化合物薄膜壓力不變 等離子體密度隨放電功率增加而增加 功率不變 等離子體密度隨氣壓增加而增加具有獨立的磁控放電特性 CVD化學氣相沉積 第一章氣相沉積技術概述 1 1氣相沉積技術的定義1 2氣相沉積技術的分類1 3氣相沉積技術的特點1 4氣相沉積技術的應用 1 1氣相沉積技術的定義 所謂氣相沉積技術是利用在氣相中物理 化學反應過程 在工件表面形成具有特殊性能的金屬或化合物涂層的方法 1 2氣相沉積技術的分類 1 3氣相沉積技術的特點 幾種不同PVD和CVD技術特性的比較 1 4氣相沉積技術的應用 第二章化學氣相沉積技術 2 1化學氣相沉積定義2 2化學氣相沉積物理化學基礎2 3化學氣相沉積反應物質源2 4化學氣相沉積涂層質量影響因素2 5化學氣相沉積裝置2 6高溫化學氣相沉積技術2 7中溫化學氣相沉積技術 2 1化學氣相沉積定義 化學氣相沉積 簡稱CVD 是一種化學氣相反應生長法 在不同的溫度場 不同的真空度下 將幾種含有構成涂層材料元素的化合物或單質反應源氣體 通入放有被處理工件的反應室中 在工件和氣相界面進行分解 解吸 化合等反應 生成新的固態(tài)物質沉積在工件表面 形成均勻一致的涂層 2 2化學氣相沉積物理化學基礎 2 2 1 CVD反應方式2 2 2 CVD反應條件2 2 3 CVD反應過程 2 2 1CVD反應方式 1 氧化還原反應2 歧化反應3 合成或置換反應4 金屬有機化合物反應 2 2 2CVD反應條件 1 必須達到足夠的沉積溫度 各種涂層材料的沉積溫度 可以通過熱力學計算而得到 2 在沉積溫度下 參加反應的各種物質必須有足夠的蒸氣壓 3 參加反應的各種物質必須是氣態(tài) 也可由液態(tài)蒸發(fā)或固態(tài)升華成氣態(tài) 而反應的生成物除了所需的硬質涂層材料為固態(tài)外 其余也必須為氣態(tài) 2 2 3CVD反應過程 根據(jù)反應氣體 排出氣體分析和光譜分析 其反應過程一般認為有如下幾步 第一步 反應氣體 原料氣體 到達基體表面 第二步 反應氣體分子被基體表面吸附 第三步 在基體表面上產(chǎn)生化學反應 形成晶核 第四步 固體生成物在基體表面解吸和擴散 氣態(tài)生成物從基體表面脫離移開 第五步 連續(xù)供給反應氣體 涂層材料不斷生長 2 3化學氣相沉積反應物質源 1 氣態(tài)物質源2 液態(tài)物質源3 固態(tài)物質源 2 4CVD涂層質量影響因素 1 沉積溫度2 沉積室壓力3 反應氣體分壓 配比 2 5化學氣相沉積裝置 負壓CVD裝置主要由以下幾部分組成 反應氣體流量控制 金屬鹵化物蒸發(fā) 制取及輸送 加熱爐及溫度控制 沉積室及盛料舟 沉積室壓力控制 真空及廢氣處理 負壓CVD裝置主要性能簡要說明 1 反應氣體流量及輸送2 加熱方式及控制3 沉積室及結構4 真空及廢氣處理 CVD工藝技術分類 高溫化學氣相沉積沉積溫度 900 簡稱HT CVD 中溫化學氣相沉積沉積溫度700 900 簡稱MT CVD 等離子體增強化學氣相沉積沉積溫度 600 簡稱PECVD 常壓化學氣相沉積 APCVD 2 6高溫化學氣相沉積技術 2 6 1HT CVD硬質涂層的分類2 6 2HT CVD的主要工藝參數(shù)2 6 3HT CVD對基體材料的要求2 6 4HT CVD技術一般工藝過程 2 6 1HT CVD硬質涂層的分類 適合作硬質涂層的金屬化合物種類很多 它們按化學鍵的特征 一般分為金屬鍵 共價鍵 離子鍵三個類型 2 6 2HT CVD的主要工藝參數(shù) 1 沉積溫度2 反應室壓力3 各反應氣體分壓 配比 4 涂層和基體界面 2 6 3HT CVD對基體材料的要求 高溫化學氣相沉積工藝技術對硬質合金基體材料性能要求主要有以下幾方面 1 具有好的抗高溫脫碳能力2 具有高抗彎強度和韌性3 具有高的熱硬性和抗高溫塑性變形能力 2 6 4HT CVD技術一般工藝過程 1 工件沉積前處理2 裝爐3 檢漏4 加熱升溫5 沉積6 冷卻7 檢查 包裝 2 7中溫化學氣相沉積技術 2 7 1MT CVD反應機理2 7 2含C N有機化合物的選用2 7 3主要工藝參數(shù)的影響2 7 4MT CVD工藝過程及設備 2 7 1MT CVD反應機理 所謂MT CVD技術 是以含C N原子團的有機化合物 如 CH3CN 乙腈 CH3 3N 三甲基胺 CH3 NH 2CH3 甲基亞胺 HCN 氫氰酸 等為主要反應原料氣體 和TiCl4 H2 N2等氣體在700 900 溫度下 產(chǎn)生分解 化合反應 生成TiCN的一種新方法 2 7 2含C N有機化合物的選用 在MT CVD技術中 常用的幾種含C N有機化合物有 CH3CN 乙腈 CH3 3N 三甲基胺 CH3 NH 2CH3 甲基亞胺 HCN 氫氰酸 研究認為 這幾種含C N有機化合物都能在550 以上與TiCl4 H2反應生成TiCN 但其中CH3CN在生成TiCN反應中產(chǎn)生的副產(chǎn)物少 對涂層性能有利 再加上其使用性能好 毒性相對小等優(yōu)點 所以在MT CVD技術中一般均采用CH3CN作為反應氣體 2 7 3主要工藝參數(shù)的影響 1 沉積溫度對沉積速率的影響2 TiCl4 H2摩爾比對沉積速率的影響3 沉積反應壓力對沉積速率的影響4 影響涂層成分的主要因素5 基體和界面對涂層質量的影響 2 7 4MT CVD工藝過程及設備 MT CVD技術所用設備系統(tǒng) 基本和HT CVD技術是一樣的 只是在設備系統(tǒng)中附加一套C N有機化合物的蒸發(fā) 輸送及流量 壓力控制系統(tǒng) 即可滿足MT CVD技術要求 中溫化學氣相沉積工藝過程除沉積工藝外 其他各工序都和HT CVD工藝過程一樣 MT CVD技術沉積工藝參數(shù) 沉積溫度 700 900 沉積反應壓力 2000 20000Pa 主要反應氣體摩爾比 CH3CN TiCl4 H2 0 01 0 02 1左右 沉積時間 1 4h 第三章等離子體增強化學氣相沉積技術 3 1PECVD的定義及分類3 2PECVD的工藝過程3 3PECVD的特點3 4射頻等離子體化學氣相沉積技術3 5直流等離子體輔助化學氣相沉積技術3 6脈沖直流等離子體化學氣相沉積技術3 7激光化學氣相沉積技術3 8金屬有機化學氣相沉積技術3 9微波等離子體化學氣相沉積技術3 10分子束外延技術 3 1PECVD的定義及分類 等離子體增強化學氣相沉積技術 簡稱PECVD 采用氣態(tài)物質源 工件接負高壓電源 在等離子體電場中氣體通過激發(fā) 離解 電離 離解電離 離解附著等過程變成為高能量的氣體離子 分子離子 高能中性原子 自由基的高能粒子 在陰極 工件表面反應沉積為金屬硬質涂層化合物 等離子體增強化學氣相沉積技術種類很多 如直流PECVD 脈沖直流PECVD 金屬有機化合物PECVD 射頻PECVD 微波PECVD 弧光PECVD等 3 1PECVD的定義及分類 3 2PECVD的工藝過程 1 安裝工件 2 加熱工件 3 抽真空 4 轟擊凈化或離子滲氮 5 按需要通入反應氣體沉積硬質涂層 6 沉積工序結束后 停止通入反應氣體移開加熱爐進行冷卻 冷至100 以下 即可打開沉積室取出涂層制品 經(jīng)檢查合格后 包裝入庫 3 3PECVD的特點 1 與CVD技術相同 膜層元素來源于氣態(tài)物質 設備結構簡單 2 與CVD技術相同 膜層的繞鍍性好 3 與CVD技術相同 膜層的成分可在很大程度上任意調控 容易獲得多層膜 4 與CVD技術相比 由于非平衡等離子體激活反應粒子代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加熱激活 它可使集體的沉積溫度顯著降低 5 涂層沉積前 可以對鋼基體進行等離子滲氮 然后再進行涂層 這樣滲氮和涂層在一爐同時完成 不僅簡化了工藝 提高了生產(chǎn)效率 而且使涂層制品的性能有了更進一步的提高 3 4射頻等離子體化學氣相沉積技術 以射頻 RF 輝光放電的方法產(chǎn)生等離子體的化學氣相沉積裝置 稱為射頻等離子體化學沉積 RF PCVD 一般射頻放電有電感耦合和電容耦合兩種 為提高沉積薄膜的性能 在設備上 對等離子體施加直流偏壓或外部磁場 射頻等離子體CVD可用于半導體器件工業(yè)化生產(chǎn)中SiN和Si02薄膜的沉積 直流偏壓式射頻等離子體CVD裝置 主要的工藝參數(shù) 1 射頻功率2 氣體流量3 工作氣壓4 溫度 3 5直流等離子體輔助化學氣相沉積技術 上圖是直流等離子輔助化學氣相沉積裝置 DC PCVD 的示意圖 和上面談及的RF PCVD裝置相比 最大的不同是電源 由圖可知 DC PCVD主要包括爐體 反應室 直流電源與電控系統(tǒng) 真空系統(tǒng) 氣源與供氣系統(tǒng) 凈化排氣系統(tǒng) 這個裝置 適宜把金屬鹵化物或含有金屬的有機化合物經(jīng)熱分解后電離成金屬離子和非金屬離子 從而為滲金屬提供金屬離子源 目前 DC PCVD技術 基本上可實現(xiàn)批量應用生產(chǎn) 可以沉積超硬膜 如TiN TiC Ti C N 等超硬膜 3 6脈沖直流等離子體CVD技術 主要工藝參數(shù) 1 脈沖電壓2 脈沖頻率3 工作氣壓4 氣體配比5 溫度 3 7激光化學氣相沉積技術 激光化學氣相沉積是用激光誘導來促進化學氣相沉積 它的沉積過程是激光光子與反應主體或襯底材料表面分子相互作用的過程 依據(jù)激光的作用機制 可分為激光熱解沉積和激光光解沉積 激光化學氣相沉積裝置 主要由激光器 導光聚焦系統(tǒng) 真空系統(tǒng)與送氣系統(tǒng)和沉積反應室等部件組成 激光CVD工藝的特點 和一般的CVD工藝特點相比 激光CVD工藝也有其獨特的特點 如可局部加熱選區(qū)沉積 膜層成分靈活 可形成高純膜 多層膜 也可獲得快速非平衡結構的膜層 沉積速率高 而且可低溫沉積 基體溫度200 還可方便地在工藝上實現(xiàn)表面改性的復合處理 激光CVD工藝的應用 激光化學氣相沉積是近幾年來迅速發(fā)展的先進表面沉積技術 其應用前景廣闊 在太陽能電他 超大規(guī)模集成電路 特殊的功能膜及光學膜 硬膜及超硬膜等方面都會有重要的應用 3 8金屬有機化學氣相沉積技術 金屬有機化學氣相沉積技術 MOCVD 是使用金屬有機化合物和氫化物 或其他反應氣體 作原料氣體的一種熱解CVD法 金屬有機源MO也可在光解作用下沉積 它能在較低溫度下沉積各種無機物材料 諸如金屬氧化物 氫化物 碳化物 氟化物及化合物半導體材料和單晶外延膜 與傳統(tǒng)的CVD相比 MOCVD沉積溫度低 沉積能力強 主要缺點是沉積速度較慢 僅適合沉積微米級的表面膜層 而所用的原料MO源 往往又具毒性 這給防護和工藝操作帶來難度 金屬有機化學氣相沉積設備一般由反應室 反應氣體供給系統(tǒng) 尾氣處理系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等四個部分組成 反應室又分臥式和豎式 MOCVD的應用 1 化合物半導體材料 MOCVD的發(fā)展和技術的提升 主要用于微電子領域 特別是半導體材料外延工藝的要求 2 涂層材料 這里所指的涂層材料主要是各種金屬 氧化物 氮化物 碳化物和硅化物等 3 在器件上的應用 電子器件和光器件 4 細線和圖形的描繪 3 9微波等離子體化學氣相沉積技術 微波放電具有放電電壓范圍寬 無放電電極 能量轉換率高 可產(chǎn)生高密度的等離子體 在微波等離子體中 不僅含有高密度的電子和離子 還含有各種活性基團 活性粒子 可以在工藝上實現(xiàn)氣相沉積 聚合和刻蝕等各種功能 是一種先進的現(xiàn)代表面技術 微波等離子體化學氣相沉積裝置 1 微波等離子體CVD裝置2 電子回旋共振等離子體CVD裝置 ECRMicrowavePlasmaCVDReactor 應用 微波等離子體CVD設備昂貴 工藝成本高 在設汁選用微波等離子體CVD沉積薄膜時 重點應考慮利用它具有沉積溫度低和沉積的膜層質優(yōu)的突出優(yōu)點 因此 它主要應用于低溫高速沉積各種優(yōu)質薄膜和半導體器件的刻蝕工藝 目前 應用在制備優(yōu)質的光學用金剛石薄膜較多 美國已經(jīng)研制成半球形的金剛石導彈整流罩 并已實現(xiàn)了實用 3 10分子束外延技術 MBE 分子束外延技術是在超高真空條件下一種或多種組元加熱的原子束或分子束以一定的速度射人被加熱的基片上面進行的外延生長 分子束外延把生長的薄膜材料的厚度從微米量級推進到亞微米量級 MBE的特點 1 超高真空下進行的干式工藝 提供了極為清潔的生長環(huán)境 2 生長溫度低 可清除體擴散對組分和摻雜濃度分布的干擾 3 膜的生長速率高度可控 4 可在大面積廠得到均勻性 重復性 可控制好的外延生長膜 5 MBE是在非平衡態(tài)下生長 因此可以生長不受熱力學機制控制的外延技術 如液相外延等技術 無法生長的又處于互不相溶的多元素材料 6 MBE配置了多種在線原位分析儀器 可進行原位觀察 MBE裝置的分類 1 固態(tài)源分子束外延 SSMBE 2 氣態(tài)源分子束外延 GSMBE 3 化學束外延 CBE 4 金屬有機物分子束外延5 等離子體分子束外延 P MBE 分子束外延工藝 1 化學清洗處理2 熱處理脫附3 外延生長4 摻雜 第四章氣相沉積設備 化學氣相沉積工藝 是一個復雜的化學反應過程 它需要對沉積溫度和各反應氣體蒸發(fā) 生成溫度 系統(tǒng)壓力和各反應氣體分壓 各種反應氣體流量 沉積時間等多項工藝參數(shù)進行嚴格控制 只有這樣才能保證涂層制品的質量 所以生產(chǎn)用CVD涂層設備系統(tǒng)設計制造是非常重的 CVD涂層設備系統(tǒng)主要技術指標 1 涂層材料種類2 涂層工藝種類3 沉積室有效恒溫區(qū)尺寸4 加熱爐5 沉積室反應氣體壓力6 操作方式 CVD涂層設備系統(tǒng)各部分功能及設計要求 1 原料氣體配送及再凈化系統(tǒng)2 金屬鹵化物及含C N有機化合物蒸發(fā) 制取及輸送系統(tǒng)3 加熱爐及溫控系統(tǒng)4 沉積室 底座及冷卻罩系統(tǒng)5 加熱爐和沉積室升 降 移位系統(tǒng)6 反應氣體流量和沉積室壓力控制系統(tǒng)7 真空及廢氣處理系統(tǒng)8 計算機自動控制系統(tǒng) 自動控制程序流程圖 第五章預處理主要輔助設備 5 1清洗5 2刃口強化5 3噴砂 5 1清洗 物件在涂層前 表面清洗質量好壞十分重要 它直接影響到涂層質量和涂層與基體之間的結合強度 影響到涂層制品的使用性能 所以涂層前必須對處理物件嚴格的清洗 達到工藝規(guī)定的要求 在大批量生產(chǎn)中 一般均采用多工位 機械化或自動控制的成套超聲波清洗設備 具體清洗工藝按物件種類和表面情況 不同沉積工藝技術要求而有所不同 對在機械工業(yè)中應用的硬質涂層制品 如工具 模具及耐磨損 耐腐蝕零件等 涂層前清洗工藝是 1 物件裝夾 2 脫脂 3 清水清洗 4 堿溶液噴淋清洗 5 最后清洗 6 用熱風吹8 10min 要保證所有物件完全干燥 7 清洗干凈的物件 放入干凈 密封的柜子里備用 防止二次污染 5 2刃口強化 5 2 1刃口強化的作用1 使硬質合金刀具刃口由鋒利的尖角 變成適當?shù)膱A弧 以提高刃口強度 改善刀具抗崩刃性能 2 降低刀具 特別是刃口 的表面粗糙程度 增加涂層與基體之間的結合強度 3 去掉刀具刃口的微小缺欠 改善刃口質量 4 改善刀具表面應力狀況 有利提高涂層質量 5 2 2刃口強化工藝及設備 1 毛刷磨料研磨法工藝及設備2 振動磨料研磨工藝及設備 5 3噴砂 對一些表面臟污嚴重或氧化嚴重的物件 在清洗前要噴細砂處理 去除贓物及氧化層 而對一些有特殊要求的涂層制品 在涂層后也要求進行噴砂處理 改善涂層制品的應力狀態(tài) 提高其抗破損的性能 涂層硬質合金制品噴砂處理 可以采用一般的噴砂機或采用噴丸設備 所用石英砂粒度及粒度分布 玻璃丸的力度 氣體壓力 噴嘴到工件的距離和角度 都是影響噴砂效果的重要因素 第六章膜層質量測試 6 1膜層宏觀性能檢測6 2膜層內在質量測試 6 1膜層宏觀性能檢測 1 膜層硬度測量涂層的硬度采用顯微鏡硬度計量 顯微硬度有兩種測試表示方法 1 維氏硬度2 奴氏硬度 2 膜層厚度測量 1 在線膜厚監(jiān)控法常用的有石英振蕩法和極值法 2 無損檢測法 3 破壞法常用的有金相顯微鏡法 輪廓儀法 多光束干涉儀法 球痕法和球面法等 3 膜層附著力測試 常用的方法有 膠帶剝離法劃線劃格后急熱急冷熱循環(huán)試驗法劃痕法 4 膜層內應力測試 1 X射線和電子衍射法2 薄片變形法3 光干涉法 6 2膜層內在質量測試 薄膜的性能取決于其內在質量 薄膜的內在質量包括 1 成分2 晶體結構3 組織形貌 1 顯微組織形貌分析 1 金相顯微鏡2 掃描電子顯微鏡 SEM 3 透射電子顯微鏡4 掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡 2 膜層的晶體結構分析 1 X射線衍射儀2 電子衍射3 拉曼譜儀 3 膜層成分分析 1 電子探針顯微分析2 俄歇電子能譜分析3 X射線光電子能譜4 離子探針顯微分析 第七章氣相沉積技術應用領域 7 1在硬質涂層中的應用7 2在防護涂層中的應用7 3在光學薄膜中的應用7 4在建筑鍍膜玻璃中的應用7 5在太陽能利用領域中的應用7 6在集成電路中的應用7 7在信息顯示器件中的應用7 8在信心存儲中的應用7 9在裝飾飾品中的應用 7 1在硬質涂層中的應用 硬質涂層在機械工業(yè)中 主要適用于切削工具 模具和耐磨損耐腐蝕零件的表面強化 硬質涂層能夠顯著提高工具 模具的使用壽命和被加工零件的質量 進入21世紀后 機械工業(yè)發(fā)展對涂層工具 模具工具性能的要求是 三高一專 高效率 高精度 高可靠