Teicneolaíocht sciath folúis, giorraithe mar PVD, is teicníc é a úsáideann modhanna fisiceacha chun dromchla foinse ábhair a ghalú isteach i adaimh, móilíní, nó iain faoi choinníollacha folúis, agus scannán tanaí a thaisceadh le feidhm speisialta áirithe ar dhromchla an tsubstráit. Tá an teicneolaíocht sciath de threalamh sciath bhfolús roinnte go príomha i dtrí chatagóir: sil-leagan gaile, sputtering, agus plating ian. Tá trí chineál teicneolaíochta sciath galú ann: galú friotaíochta, galú bhíoma leictreon, agus galú teasa ionduchtaithe.
Tá trí phríomh-threoir ann maidir le teicneolaíocht sciath i dtrealamh sciath bhfolús: teicneolaíocht sciath galú, teicneolaíocht sciath ian, agus trealamh sciath sputtering magnetron. Tá a buntáistí agus a míbhuntáistí féin ag gach teicneolaíocht sciath, agus tá foshraitheanna agus spriocanna éagsúla brataithe le teicneolaíochtaí sciath éagsúla.
Glacann teicneolaíocht sciath galú friotaíochta an teicneolaíocht sciath galú foinse galú teasa friotaíochta, a úsáidtear go ginearálta le haghaidh galú ábhair leáphointe íseal mar alúmanam, óir, airgead, suilfíd since, fluairíd mhaignéisiam, cróimiam trí-ocsaíd, etc; Go ginearálta déantar friotóirí téimh de tungstain, moluibdín, tantalam, etc. Buntáistí uathúla, struchtúr simplí, agus costas íseal. Míbhuntáiste: Tá seans maith go n-imoibreoidh an t-ábhar leis an breogán, rud a dhéanann difear d'íonacht an scannáin tanaí, agus ní féidir leis scannáin tanaí tréleictreach leáphointe ard a ghalú; Ráta galú íseal.
Is teicneolaíocht é galú bhíoma leictreon plating frithsheasmhachta a úsáideann téamh ardluais bhíoma leictreon chun ábhair a ghalú agus a ghalú, agus ansin comhdhlúthaíonn sé isteach i scannán ar dhromchla foshraith. Is féidir le dlús fuinnimh fhoinse teasa an léasa leictreon 104-109w/cm2 a shroicheadh, agus féadann sé os cionn 3000 céim a bhaint amach. Féadann sé miotail leáphointe ard nó ábhair thréleictreacha a ghalú ar nós tungstain, moluibdín, gearmáiniam, SiO2, AL2O3, etc.
Is é príomhphrionsabal galú léas leictreoin ná go ndéanfaidh leictreoin ardfhuinnimh a astaítear le gunna leictreon, i dtimpeallacht ardfholús, dromchla ábhar sprice faoi ghníomhaíocht réimsí leictreacha agus maighnéadacha, rud a dhéanann fuinneamh cinéiteach a thiontú go fuinneamh teirmeach. Téann an t-ábhar sprice suas, éiríonn sé leáite, nó galú go díreach, ag taisceadh scannán tanaí ar dhromchla an tsubstráit.
Tá dhá chineál foinsí sil-leagan gaile ann do théamh le léas leictreoin: gunnaí leictreoin gunna díreacha agus gunnaí leictreon ríomhchineálacha (ciorcail freisin). Astaítear an léas leictreon ón bhfoinse agus dírítear agus sraonann corna réimse maighnéadach é chun an t-ábhar scannáin a thumadh agus a théamh. Áirítear ar na buntáistí a bhaineann leis an gcumas aon ábhar a ghalú, ard-íonacht an scannáin, gníomh díreach ar dhromchla an ábhair, agus éifeachtacht ard teirmeach. I measc na míbhuntáistí a bhaineann le gunnaí leictreon tá struchtúr casta, ardchostas, dianscaoileadh éasca comhdhúile le linn taisce, agus éagothroime ceimiceach.
Is teicneolaíocht é galú teasa ionduchtúcháin a úsáideann téamh ionduchtaithe réimse leictreamaighnéadach ard-minicíochta chun ábhair a ghalú agus a ghalú, agus iad a chomhdhlúthú i scannán ar dhromchla foshraith. I measc na buntáistí a bhaineann leis tá ráta ard galú, is féidir a bheith thart ar 10 n-uaire níos airde ná foinse galú resistive. Tá teocht an fhoinse galú cobhsaí, rud a fhágann go bhfuil sé níos lú seans maith go splancadh. Tá an teocht breogán íseal, agus tá níos lú bréanaithe membrane ag an ábhar breogán. Áirítear ar a míbhuntáistí an gá atá le sciath an gléas galú, ardchostas, agus trealamh casta.
Cé go bhfuil prionsabail na dtrí theicneolaíocht sciath galú seo le haghaidh trealamh sciath folúis mar an gcéanna, úsáideann siad go léir galú ardteochta chun ábhair a ghalú le haghaidh sciath. Mar sin féin, tá na timpeallachtaí ina gcuirtear i bhfeidhm iad difriúil, agus tá ceanglais éagsúla ag na hábhair sciath agus na foshraitheanna freisin.
Is éard atá i galú téimh ionduchtaithe ardmhinicíochta ná an próiseas a bhaineann le breogán ina bhfuil ábhar brataithe a chur i lár an choil bíseach ard-minicíochta, rud a fhágann go ngineann an t-ábhar sciath sruthanna eddy láidir agus éifeachtaí hysteresis faoi ionduchtú réimse leictreamaighnéadach ard-minicíochta, mar thoradh air sin. i téamh an tsraith scannán go dtí go vaporizes sé agus galú. Is éard atá sa fhoinse galú go ginearálta corna ard-minicíochta uisce-fuaraithe agus breogán graifít nó ceirmeach (ocsaíd mhaignéisiam, ocsaíd alúmanaim, ocsaíd bóróin, etc.). Úsáideann an soláthar cumhachta ard-minicíochta minicíocht 10000 go cúpla céad míle hertz, le cumhacht ionchuir ó roinnt go cúpla céad cileavata. Dá lú méid an ábhair membrane, is airde an minicíocht ionduchtaithe. Déantar minicíocht coil ionduchtúcháin a mhonarú de ghnáth ag baint úsáide as feadáin copair atá fuaraithe le huisce. Is é an míbhuntáiste a bhaineann le modh galú teasa ionduchtaithe ard-minicíochta ná nach bhfuil sé éasca an chumhacht ionchuir a mhionchoigeartú. Tá na buntáistí seo a leanas aige:
1. Ráta galú ard:
2. Tá teocht an fhoinse galú aonfhoirmeach agus cobhsaí, agus níl sé éasca splancadh braoiníní plating a tháirgeadh
3. Am amháin luchtú foinse galú, tá rialú teochta sách éasca, agus tá an oibríocht simplí.
Is iad seo a leanas na buntáistí a bhaineann le teicneolaíocht sciath sputtering magnetron
1. Ráta dríodraithe ard. Mar gheall ar úsáid leictreoidí maighnéadrón ardluais, is féidir sruth ian mór a fháil, rud a fheabhsóidh ráta taisce agus ráta sputtering an phróisis sciath seo go héifeachtach. I gcomparáid le próisis sciath sputtering eile, tá cumas táirgthe agus aschur ard ag magnetron sputtering, agus úsáidtear go forleathan i léiriúcháin tionsclaíocha éagsúla.
2. Éifeachtúlacht cumhachta ard. Go ginearálta roghnaíonn spriocanna sputtering Magnetron voltais laistigh den raon 200V-1000V, de ghnáth 600V, toisc go bhfuil an voltas 600V díreach laistigh den raon éifeachtúlachta cumhachta is airde.
Fuinneamh sputtering íseal. Cuireann an voltas íseal a chuirtear i bhfeidhm ar an sprioc maighnéadrón agus an réimse maighnéadach an plasma in aice leis an gcatóid, rud a d'fhéadfadh cosc a chur ar cháithníní ardfhuinnimh a bheith teagmhasach ar an tsubstráit.
3. Tá teocht an tsubstráit íseal. Is féidir na leictreoin a ghintear le linn urscaoilte anodic a úsáid gan gá le bunús tacaíochta an tsubstráit, rud a d'fhéadfadh an bombardú leictreon ar an tsubstráit a laghdú go héifeachtach. Dá bhrí sin, tá teocht an tsubstráit sách íseal, rud a fhágann go bhfuil sé an-oiriúnach le haghaidh sciath roinnt foshraitheanna plaisteacha nach bhfuil an-resistant do theocht ard.
Eitseáil míchothrom ar dhromchla na spriocanna sputtering maighnéadrón. Tá eitseáil dromchla míchothrom na spriocanna sputtering maighnéadrón mar thoradh ar sprioc-réimsí maighnéadacha míchothroma, rud a fhágann go bhfuil ráta eitseála níos airde ag láithreacha áitiúla na sprice agus ráta úsáide éifeachtach níos ísle den spriocábhar (ach ráta úsáide 20% -30%). . Dá bhrí sin, chun ráta úsáide na sprioc-ábhar a fheabhsú, is gá dáileadh an réimse mhaighnéadaigh a athrú trí mhodhanna áirithe, nó maighnéid a úsáid chun bogadh sa chatóid, rud a d'fhéadfadh feabhas a chur ar ráta úsáide na sprioc-ábhar freisin.
4. Sprioc ilchodach. Is féidir scannáin chóimhiotail atá brataithe le sprioc ilchodach a tháirgeadh. Faoi láthair, tá scannáin cóimhiotail Ta Ti, (Tb Dy) - Fe, agus Gb Co taiscthe go rathúil ag baint úsáide as teicneolaíocht sputtering magnetron ilchodach. Tá ceithre chineál struchtúir ann do spriocanna ilchodacha, is iad sin spriocanna leabaithe ciorclach, spriocanna leabaithe cearnacha, spriocanna leabaithe cearnacha beaga, agus spriocanna leabaithe lucht leanúna. Ina measc, tá an éifeacht úsáide is fearr ag an struchtúr sprioc leabaithe lucht leanúna-chruthach.
5. Raon leathan iarratas. Is féidir leis an bpróiseas sputtering magnetron go leor eilimintí a thaisceadh, lena n-áirítear Ag, Au, C, Co, Cu, Fe, Ge, Mo, Nb, Ni, Os, Cr, Pd, Pt, Re, Rh, Si, Ta, Ti, Zr, SiO, AlO, GaAs, U, W, SnO, etc.
Teicneolaíocht sciath ian folúis
Teicneolaíocht plating ian folúis(giorraithe mar phlátáil ian) a d'fhorbair D M ar dtús. Moladh Mattox agus cuireadh i bhfeidhm é i 1963 mar theicneolaíocht brataithe a chomhcheanglaíonn galú agus sputtering. Tá sé bunaithe ar thuamáil ian, a théann an t-ábhar brataithe nó an saotharphíosa go stát leáite, agus úsáideann sé buamáil ian ardfhuinnimh chun scannáin tanaí miotail nó leathsheoltóra a thaisceadh go ceimiceach a thaisceadh ar dhromchla an tsubstráit, agus ar an gcaoi sin a fháil scannáin tanaí le struchtúir agus airíonna sonracha.
Is é an próiseas plating ian ná an fhoinse galú a nascadh leis an anóid agus an workpiece chuig an chatóid. Nuair a chuirtear sruth díreach ardvoltais de thrí go cúig mhíle volta i bhfeidhm, gintear urscaoileadh stua idir an fhoinse galú agus an saotharphíosa. Mar gheall ar an ngás argón támh a líonadh sa chochall folúis, déantar cuid den ghás argón a ianú faoi ghníomhaíocht an réimse leictrigh scaoilte, rud a chruthaíonn crios dorcha plasma timpeall an phíosa oibre catóide. Mealltar na hiain argóin atá luchtaithe go dearfach ag ardvoltas diúltach an chatóid agus déanann siad bombard go foréigneach ar dhromchla an phíosa oibre, rud a fhágann go ndéantar cáithníní agus salachar ar dhromchla an phíosa oibre a splancadh agus a chaitheamh amach, rud a fhágann gur féidir dromchla an phíosa oibre a dhéanamh. glanadh go hiomlán le bombardú ian. Ina dhiaidh sin, tá soláthar cumhachta AC na foinse galú ceangailte, agus déanann na cáithníní ábhar galaithe leá agus galú, ag dul isteach sa chrios urscaoilte glow agus á n-ianú. Ritheann na hiain ábharacha atá luchtaithe go deimhneach, arna dtarraingt ag an gcatóid, i dtreo an phíosa oibre mar aon le hiain argóin. Nuair a sháraíonn méid na n-ian ábhar galaithe a thaisceadh ar dhromchla an phíosa oibre ná méid na n-ian splancacha, carnann siad de réir a chéile chun sciath daingean a dhéanamh ar dhromchla an phíosa oibre.
Tá struchtúr sciath plating ian dlúth, gan bioráin, boilgeoga, agus tiús aonfhoirmeach. Tá an modh seo an-oiriúnach le haghaidh páirteanna sciath le poill inmheánacha, grooves, agus bearnaí caola atá deacair a chóta trí mhodhanna eile, agus ní fhoirmíonn sé nodules miotail. Mar gheall ar a chumas scoilteanna agus lochtanna beaga a dheisiú, mar shampla pitting ar dhromchla an phíosa oibre, is féidir leis an bpróiseas seo cáilíocht an dromchla agus airíonna fisiceacha agus meicniúla na gcodanna brataithe a fheabhsú go héifeachtach. Tá sé léirithe ag tástálacha tuirse, má láimhseáiltear iad i gceart, gur féidir saol tuirse an phíosa oibre a mhéadú 20% go 30% i gcomparáid leis an bplátáil.
Tréithe an Chumhdach ian Fholúis
I gcomparáid le galú agus sputtering, tá na tréithe seo a leanas ag plating ian:
(1) Feidhmíocht greamaitheachta maith an sciath
Le linn gnáth-sciath bhfolús, níl beagnach aon chiseal trasdula ag nascadh dromchla an phíosa oibre agus an sciath. Le linn plating ian, nuair a bombardaíonn iain an workpiece ar luas ard, is féidir leo dul isteach ar an dromchla an workpiece agus foirm ciseal idirleathadh ionchlannú go domhain isteach an tsubstráit. Is féidir le doimhneacht idirleathadh an chomhéadain plating ian teacht ar cheithre go cúig micriméadar. Sa chéim luath den sciath, tá sputtering agus sil-leagan comhthreo, agus is féidir ciseal trasdula nó ciseal measctha de chomhpháirteanna scannáin agus tsubstráit a fhoirmiú ag an gcomhéadan idir an scannán agus an tsubstráit, ar a dtugtar ciseal idirleata pseudo, ar féidir leis an fheidhmíocht greamaitheachta a fheabhsú go héifeachtach. den tsraith scannán.
(2) Cumas plating láidir
Le linn plating ian, bogann na cáithníní ábhar galaithe feadh treo an réimse leictrigh i bhfoirm ian luchtaithe. Dá bhrí sin, cibé áit a bhfuil réimse leictreach i láthair, is féidir sciath maith a fháil, atá i bhfad níos fearr ná an gnáth-sciath bhfolús nach féidir ach sciath a fháil sa treo díreach. Dá bhrí sin, tá an modh seo an-oiriúnach do cheantair ar chodanna plátáilte atá deacair a phláta trí mhodhanna eile, mar shampla poill istigh, grooves, agus bearnaí caola.
(3) Cáilíocht sciath maith
Tá struchtúr dlúth ag an sciath plating ian, gan bioráin, gan boilgeoga, agus tiús aonfhoirmeach. Is féidir fiú na himill agus na grooves a bheith brataithe go haonfhoirmeach, agus is féidir páirteanna cosúil le snáitheanna a bheith brataithe freisin le cruas ard, friotaíocht ard-chaitheamh (comhéifeacht cuimilte íseal), friotaíocht maith creimeadh, agus cobhsaíocht cheimiceach, rud a fhágann go mbeidh saolré níos faide den chiseal scannáin; Ag an am céanna, is féidir leis an gciseal scannáin feabhas suntasach a dhéanamh ar chuma agus ar fheidhmíocht maisiúil an phíosa oibre.
(4) An próiseas glantacháin a shimpliú
Éilíonn an chuid is mó de na próisis sciath atá ann cheana féin an píosa oibre a ghlanadh go dian roimh ré, agus tá an próiseas sách freagrach. Le linn an phróisis plating ian, úsáidtear líon mór de na cáithníní ard-fhuinnimh a ghintear trí urscaoileadh glow chun éifeacht sputtering cathodic a chruthú ar an dromchla, a ghlanann an gás agus an ola atá asaithe ar dhromchla an tsubstráit trí sputtering, ag íonú dromchla an tsubstráit go dtí an Tá an próiseas brataithe ar fad críochnaithe, ag simpliú go leor oibre glantacháin réamhphlátála.
(5) Ábhair plátáilte atá ar fáil go forleathan
Is é plating ian an próiseas a bhaineann le hiain ardfhuinnimh a úsáid chun dromchla an phíosa oibre a thumadh, cuid mhór fuinnimh leictreach a thiontú go fuinneamh teirmeach ar dhromchla an phíosa oibre, rud a chuireann idirleathadh agus imoibrithe ceimiceacha san fhíochán dromchla, agus an workpiece chun cinn. nach bhfuil tionchar ag teochtaí arda. Dá bhrí sin, tá raon leathan iarratas ag an bpróiseas sciath seo agus níl sé níos lú teoranta. De ghnáth, is féidir miotail éagsúla, cóimhiotail, chomh maith le hábhair shintéiseacha áirithe, ábhair inslithe, ábhair thermosensitive, agus ábhair leáphointe ard a phláta. Is féidir píosaí oibre miotail a phlátáil le neamh-mhiotail nó miotail, chomh maith le miotail nó neamh-mhiotail, agus fiú plaistigh, rubair, grianchloch, criadóireacht, etc.
Aicmiú Cumhdach ian Fholúis
Tá teaglaim éagsúla de mhodhanna ianúcháin agus excitation ann d'fhoinsí galú agus adamh éagsúla, rud a fhágann go dtiocfaidh go leor modhanna plating ian foinse galú chun cinn. I measc na modhanna coitianta tá plating ian sputtering agus plating ian galú bunaithe ar fháil cáithníní membrane.
1. plating ian cineál sputtering
Trí úsáid a bhaint as hiain ardfhuinnimh chun dromchla an ábhair membrane a sputter, gintear cáithníní miotail. Ianaíonn na cáithníní miotail isteach iain miotail sa spás urscaoilte gáis, agus sroicheann siad an tsubstráit faoi chlaonadh diúltach chun scannán a thaisceadh agus a fhoirmiú.
Plátáil ian galaithe
An t-ábhar brataithe a théamh trí mhodhanna téimh éagsúla chun gal miotail a ghalú agus a tháirgeadh, a thugtar isteach sa spás urscaoilte gáis ansin ar bhealaí éagsúla chun ian miotail a ianú. Sroicheann na hiain seo an tsubstráit faoi chlaonadh diúltach agus cuireann siad isteach i scannán.
Ina measc, is féidir plating ian galaithe a roinnt ina plating ian DC dhá chéim, plating ian catóide log, plating ian stua sreinge te, agus plating ian catóide stua de réir prionsabail urscaoilte éagsúla. Is éard atá i plating ian tánaisteach DC ná urscaoileadh glow cobhsaí; Tá plating ian catóide log agus plating ian stua sreang te araon urscaoilte stua teirmeach, agus is féidir an chúis le giniúint leictreon a achoimriú go simplí mar astú teirmeach leictreon lasmuigh den núicléas mar gheall ar théamh na n-ábhar miotail go teocht ard; Tá an cineál urscaoilte de plating ian stua cathodic difriúil ó na cineálacha plating ian roimhe seo, agus úsáideann sé urscaoileadh stua fuar.
(1) plating ian catóide log (HCD)
Ag baint úsáide as urscaoileadh catóide te log chun léas leictreoin plasma a ghiniúint. Saintréithe plating ian catóide log: ① Is foinse teasa do ghású ábhar membrane é gunna catóide log HCD agus foinse ianúcháin do cháithníní galaithe, agus is é an modh ianúcháin imbhualadh léas leictreoin ísealbhrú a úsáid; ② Ag baint úsáide as voltas luasghéaraithe ó 0V go cúpla céad volta, oibríonn ianúchán agus luasghéarú ian go neamhspleách Is féidir leis an bplátáil ian imoibríoch a dhéanamh go maith; ④ Tá ardú teochta an tsubstráit beag, agus ní mór an tsubstráit a théamh fós le linn sciath; ⑤ Ard-éifeachtúlacht ianúcháin, láthair bhíoma leictreon mór, agus is féidir é a thaisceadh ar scannáin éagsúla.
(2) plating ian cathodic stua
Is é plating stua cathodic an teicneolaíocht sciath ian príomhshrutha, a ghlacann le scaoileadh stua fuar agus tá an ráta ianaithe cáithníní is airde i measc go leor teicneolaíochtaí sciath PVD.
