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能的荷電粒子轟擊材料表面，使其濺射出進入氣相，可用來刻蝕和鍍膜。入射一個離子所濺射出的原子個數(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，正離子會轟擊負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，即使高熔點材料也容易濺鍍，但對非導(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，膜厚可以鍍膜時間估計出來。 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的壓力下進行濺鍍其間須注意電流、電壓及壓力。開始時濺鍍?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)個毛細微空，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-附著力比蒸發(fā)鍍高過10倍以上，電鍍曾致密，均勻等優(yōu)點. 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，可長時間自動化連續(xù)生產(chǎn)。靶材可制作成各種形狀，配合機臺的特殊設(shè)計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金屬，合金和金屬氧化物，如：鉻，鉬，鎢，鈦，