Вакуумное напыление - Vacuum deposition

Вакуумная камера для алюминирования в обсерватории Мон-Мегантик, используемая для повторного покрытия зеркал телескопов.

Вакуумное осаждение - это семейство процессов, используемых для осаждения слоев материала атом за атомом или молекула за молекулой на твердую поверхность. Эти процессы протекают при давлениях значительно ниже атмосферного (т. Е. Вакуума ). Осажденные слои могут иметь толщину от одного атома до миллиметров, образуя отдельно стоящие структуры. Можно использовать несколько слоев из разных материалов, например, для формирования оптических покрытий . Процесс можно квалифицировать по источнику пара; Для физического осаждения из паровой фазы используется жидкий или твердый источник, а для химического осаждения из паровой фазы - химический пар.

Описание

Вакуумная среда может служить одной или нескольким целям:

  • уменьшение плотности частиц так, чтобы длина свободного пробега для столкновения была большой
  • уменьшение плотности частиц нежелательных атомов и молекул (загрязняющих веществ)
  • обеспечение плазменной среды низкого давления
  • обеспечение средств контроля состава газа и пара
  • обеспечение средств управления массовым расходом в камеру обработки.

Конденсирующие частицы могут образовываться разными способами:

При реактивном осаждении осаждающий материал вступает в реакцию либо с компонентом газовой среды (Ti + N → TiN), либо с компонентом соосаждения (Ti + C → TiC). Плазменная среда способствует активации газообразных соединений (N 2 → 2N) и разложению химических предшественников паров (SiH 4 → Si + 4H). Плазма также может использоваться для получения ионов для испарения путем распыления или для бомбардировки подложки для очистки распылением и для бомбардировки осаждаемого материала для уплотнения структуры и специальных свойств ( ионное покрытие ).

Типы

Когда источником пара является жидкость или твердое тело, этот процесс называется физическим осаждением из паровой фазы (PVD). Когда источником является химический прекурсор из паровой фазы, процесс называется химическим осаждением из паровой фазы (CVD). Последний имеет несколько вариантов: химическое осаждение из паровой фазы при низком давлении (LPCVD), химическое осаждение из паровой фазы с плазменным усилением (PECVD) и плазменное CVD (PACVD). Часто комбинация процессов PVD и CVD используется в одних и тех же или связанных камерах обработки.

Приложения

Толщина менее одного микрометра обычно называется тонкой пленкой, а толщина более одного микрометра - покрытием.

Смотрите также

Рекомендации

Библиография

  • SVC, "Материалы 51-й ежегодной технической конференции" (2008). Публикации SVC ISSN  0737-5921 (предыдущие материалы доступны на компакт-диске)
  • Андерс, Андре (редактор) "Справочник по имплантации и осаждению ионов плазменной иммерсией" (2000) Wiley-Interscience ISBN  0-471-24698-0
  • Бах, Ганс и Дитер Краузе (редакторы) «Тонкие пленки на стекле» (2003) Springer-Verlag ISBN  3-540-58597-4
  • Буншах, Ройтан Ф. (редактор). "Справочник по технологиям осаждения пленок и покрытий", второе издание (1994 г.)
  • Глейзер, Ханс Йоахим «Покрытие стекла большой площади» (2000) Von Ardenne Anlagentechnik GmbH ISBN  3-00-004953-3
  • Глокер и И. Шах (редакторы), "Справочник по технологии обработки тонких пленок", том 1 и 2 (2002) ISBN  Института физики 0-7503-0833-8 (набор из 2 томов)
  • Махан, Джон Э. «Физическое осаждение тонких пленок из паровой фазы» (2000) John Wiley & Sons ISBN  0-471-33001-9
  • Маттокс, Дональд М. «Справочник по обработке физического осаждения из паровой фазы (PVD)», 2-е издание (2010 г.) Elsevier ISBN  978-0-8155-2037-5
  • Маттокс, Дональд М. «Основы технологии вакуумного покрытия» (2003) Noyes Publications ISBN  0-8155-1495-6
  • Маттокс, Дональд М. и Вививен Харвуд Маттокс (редакторы) «50 лет технологии вакуумного покрытия и рост общества специалистов по нанесению покрытий в вакууме» (2007 г.), ISBN  978-1-878068-27-9 Общества производителей вакуумных покрытий.
  • Вествуд, Уильям Д. «Распыление», Серия книг Комитета по образованию AVS, Vol. 2 (2003) AVS ISBN  0-7354-0105-5
  • Willey, Ronald R. «Практический мониторинг и контроль оптических тонких пленок (2007)» Willey Optical, ISBN  консультантов 978-0-615-13760-5
  • Уилли, Рональд Р. «Практическое оборудование, материалы и процессы для оптических тонких пленок» (2007) Willey Optical, ISBN  консультантов 978-0-615-14397-2