广东功率器件真空镀膜工艺

真空镀膜：PVD技术工艺步骤：清洗工件：接通直流电源，氩气进行辉光放电为氩离子，氩离子轰击工件表面，工件表层粒子和脏物被轰溅抛出；镀料的气化：即通入交流电后，使镀料蒸发气化。镀料离子的迁移：由气化源供出原子、分子或离子经过碰撞以及高压电场后，高速冲向工件；镀料原子、分子或离子在基体上沉积：工件表面上的蒸发料离子超过溅失离子的数量时，则逐渐堆积形成一层牢固粘附于工件表面的镀层。离子镀时，蒸发料粒子电离后具有三千到五千电子伏特的动能，高速轰击工件时，不但沉积速度快，而且能够穿透工件表面，形成一种注入基体很深的扩散层，离子镀的界面扩散深度可达四至五微米，也就是说比普通真空镀膜的扩散深度要深几十倍，甚至上百倍，因而彼此粘附得特别牢。真空镀膜设备膜层厚度过厚会带一点黑色，但是是金属本色黑色。广东功率器件真空镀膜工艺

PECVD一般用到的气体有硅烷、笑气、氨气等其他。这些气体通过气管进入在反应腔体，在射频源的左右下，气体被电离成活性基团。活性基团进行化学反应，在低温（300摄氏度左右）生长氧化硅或者氮化硅。氧化硅和氮化硅可用于半导体器件的绝缘层，可有效的进行绝缘。PECVD生长氧化硅薄膜是一个比较复杂的过程，薄膜的沉积速率主要受到反应气体比例、RF功率、反应室压力、基片生长温度等。在一定范围内，提高硅烷与笑气的比例，可提供氧化硅的沉积速率。在RF功率较低的时候，提升RF功率可提升薄膜的沉积速率，当RF增加到一定值后，沉积速率随RF增大而减少，然后趋于饱和。在一定的气体总量条件下，沉积速率随腔体压力增大而增大。PECVD在低温范围内（200-350℃），沉积速率会随着基片温度的升高而略微下降，但不是太明显。广东功率器件真空镀膜工艺膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时间(或决定于装料量)，并与源和基片的距离有关。

真空镀膜的方法：离子镀：在机加工刀具方面,镀制的TiN、TiC以其硬度高、耐磨性好,不粘刀等特性,使得刀具的使用寿命可提高3~10倍,生产效率也提高。在固体润滑膜方面,Z新研制的多相纳米复合膜TiN-MoS2/Ti及TiN-MoS2/WSe2,这类薄膜具有摩擦系数低,摩擦噪声小,抗潮湿氧化能力较高,高低温性能好,抗粉尘磨损能力较强及磨损寿命较长等特点,被普遍运用于车辆零部件上。与此同时,离子镀钛也在航空航天,光学器件等领域应用普遍,收效显着。广东省科学院半导体研究所。

真空镀膜技术与湿式镀膜技术相比较，具有下列优点：薄膜和基体选材普遍，薄膜厚度可进行控制，以制备具有各种不同功能的功能性薄膜。在真空条件下制备薄膜，环境清洁，薄膜不易受到污染，因此可获得致密性好、纯度高和涂层均匀的薄膜。薄膜与基体结合强度好，薄膜牢固。干式镀膜既不产生废液，也无环境污染。真空镀膜技术主要有真空蒸发镀、真空溅射镀、真空离子镀、真空束流沉积、化学气相沉积等多种方法。除化学气相沉积法外，其他几种方法均具有以下的共同特点：各种镀膜技术都需要一个特定的真空环境，以保证制膜材料在加热蒸发或溅射过程中所形成蒸气分子的运动，不致受到大气中大量气体分子的碰撞、阻挡和干扰，并消除大气中杂质的不良影响。源或靶的不断改进，扩大了真空镀膜材料的选用范围。

真空镀膜：真空蒸镀基本工艺镀前处理：包括清洗镀件和预处理。具体清洗方法有清洗剂清洗、化学溶剂清洗、超声波清洗和离子轰击清洗等。具体预处理有除静电，涂底漆等。装炉：包括真空室清理及镀件挂具的清洗，蒸发源安装、调试、镀件褂卡。抽真空：一般先粗抽至6。6Pa以上，更早打开扩散泵的前级维持真空泵，加热扩散泵。待预热足够后，打开高阀，用扩散泵抽至6×10-3Pa半底真空度。烘烤：将镀件烘烤加热到所需温度。离子轰击：真空度一般在10Pa～10-1Pa，离子轰击电压200V～1kV负高压，离击时间为5min～30min,预熔：调整电流使镀料预熔，除气1min～2min。蒸发沉积：根据要求调整蒸发电流，直到所需沉积时间结束。冷却：镀件在真空室内冷却到一定温度。出炉：取件后，关闭真空室，抽真空至1×10-1Pa，扩散泵冷却到允许温度，才可关闭维持泵和冷却水。后处理：涂面漆等。在真空中制备膜层，包括镀制晶态的金属、半导体、绝缘体等单质或化合物膜。福建金属真空镀膜实验室

真空镀膜的操作规程：酸洗夹具应在通风装置内进行，并要戴橡皮手套。广东功率器件真空镀膜工艺

磁控溅射技术可制备装饰薄膜、硬质薄膜、耐腐蚀摩擦薄膜、超导薄膜、磁性薄膜、光学薄膜，以及各种具有特殊功能的薄膜，是一种十分有效的薄膜沉积方法，在各个工业领域应用非常广。“溅射”是指具有一定能量的粒子（一般为Ar+离子）轰击固体（靶材）表面，使得固体（靶材）分子或原子离开固体，从表面射出，沉积到被镀工件上。磁控溅射是在靶材表面建立与电场正交磁场，电子受电场加速作用的同时受到磁场的束缚作用，运动轨迹成摆线，增加了电子和带电粒子以及气体分子相碰撞的几率，提高了气体的离化率，提高了沉积速率。广东功率器件真空镀膜工艺

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