您想要了解更多嗎?
電話:13316689188
技術(shù)與服務(wù)
物理氣相沉積 (PVD)
PVD 是物理氣相沉積的縮寫,PVD是在真空狀態(tài)下材料蒸發(fā)沉積的技術(shù),真空腔室是必備的條件,以避免蒸發(fā)出的材料和空氣反應(yīng),PVD涂層用來制備新的、具有額外價值和特點(diǎn)的產(chǎn)品,如絢麗的色彩、耐磨損能力和降低摩擦。利用物理氣相沉積 (PVD) 工藝,通過冷凝大部分金屬材料并與氣體結(jié)合,如氮,形成涂層。 基體材料是從固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài),并如在電弧工藝中一樣被接受到的熱能電離,或者如在濺射工藝中一樣由動能電離。
物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition),通過物理手段將固體或液體表面氣化成氣態(tài)原子、分子或部分電離成離子(等離子體),在真空空間輸運(yùn)到基體表面并沉積成薄膜的方法,PVD鍍膜技術(shù)主要分為三類,真空蒸發(fā)鍍膜、真空磁控濺射鍍膜和真空離子鍍膜。
濺射是物理氣相沉積技術(shù)的另一種方式,濺射的過程是由離子轟擊靶材表面,使靶材材料被轟擊出來的技術(shù)。惰性氣體,如氬氣,被充入真空腔內(nèi),通過使用高電壓,產(chǎn)生輝光放電,加速離子到靶材表面,氬離子將靶材材料從表面轟擊(濺射)出來,在靶材前的工件上沉積下來,通常還需要用到其它氣體,如氮?dú)夂鸵胰?,和被濺射出來的靶材材料發(fā)生反應(yīng),形成化合物薄膜。濺射技術(shù)可以制備多種涂層,在裝飾涂層上具有很多優(yōu)點(diǎn)(如Ti、Cr、Zr和碳氮化物),因為其制備的涂層非常光滑,這個優(yōu)點(diǎn)使濺射技術(shù)也廣泛應(yīng)用于汽車市場的摩擦學(xué)領(lǐng)域(例如,CrN、Cr2N及多種類金剛石(DLC)涂層)。高能量離子轟擊靶材,提取原子并將它們轉(zhuǎn)化為氣態(tài),利用磁控濺射技術(shù),可以對大量材料進(jìn)行濺射。
濺射技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):
+ 靶材采用水冷,減少熱輻射
+ 不需要分解的情況下,幾乎任何金屬材料都可以作為靶材濺射
+ 絕緣材料也可以通過使用射頻或中頻電源濺射
+ 制備氧化物成為可能(反應(yīng)濺射)
+ 良好的涂層均勻性
+ 涂層非常光滑(沒有液滴)
+ 陰極(最大2m長)可以放置在任何位置,提高了設(shè)備設(shè)計的靈活性
HIPIMS是高功率脈沖磁控濺射技術(shù)(High power impulse magnetron sputtering)的簡稱,其原理是利用較高的脈沖峰值功率和較低的脈沖占空比來產(chǎn)生高濺射金屬離化率的一種磁控濺射技術(shù),HIPIMS的峰值功率可以達(dá)到MW級別,但由于脈沖作用時間短,其平均功率與普通磁控濺射一樣,這樣陰極不會因過熱增加靶材冷卻。HIPIMS綜合了磁控濺射低溫沉積、表面光滑、無顆粒缺陷和電弧離子鍍金屬離化率高、膜層結(jié)合力強(qiáng)、涂層致密的優(yōu)點(diǎn),且離子束流不含大顆粒,在控制涂層微結(jié)構(gòu)的同時獲得優(yōu)異的膜基結(jié)合力,在降低涂層內(nèi)應(yīng)力及提高膜層致密性、均勻性等方面具有顯著的優(yōu)勢,被認(rèn)為是PVD發(fā)展史上近30年來很重要的一項技術(shù)突破,特別是在硬質(zhì)涂層和功能涂層的應(yīng)用方面有顯著優(yōu)勢。
圖1 HIPIMS峰值電壓和電流曲線圖
表1 HIPIMS與直流磁控管參數(shù)比較
參數(shù) | HIPIMS | 直流磁控管 |
工作壓力 | 10-4~10-2 Torr | 10-4~10-2 Torr |
陰極電流密度 | JMAX≤10A/cm2 | JMAX≤0.1A/cm2 |
放電電壓 | 0.5 – 1.5 kV | 0.3 – 0.6 kV |
血漿密度 | ≤ 1013 cm-3 | ≤ 1011 cm-3 |
陰極功率密度 | 1 – 3 kW/cm2 | < 0.1 kW/cm2 |
電離分?jǐn)?shù) | 30% – 90% | < 1% |
HIPIMS中靶材上的高峰值功率脈沖導(dǎo)致等離子體電子密度高達(dá)1019m-3,這比DCMS濺射法高三個數(shù)量級。這些高的等離子體密度促進(jìn)濺射材料的電離,形成電離的濺射材料通量,其中電離分?jǐn)?shù)可達(dá)到90%。離子通量受到電磁力的作用,因此可以控制其方向和能量。通過精確控制,目標(biāo)材料離子通量可用于執(zhí)行基板預(yù)處理以及增強(qiáng)薄膜和器件性能。增強(qiáng)的示例包括增加的膜密度以及膜附著力的顯著改善。
離子鍍膜技術(shù)是PVD技術(shù)的一種,是指在PVD沉積過程中,被鍍材料形成金屬或者非金屬等離子體(如Ti離子,N離子),等離子體在偏壓電場的作用下,沉積在工件表面上。由于離子鍍過程中,離子的能量更強(qiáng),離子繞射性更好,膜層的結(jié)合力更好,膜層致密性也更好,膜層性能更好。
離子鍍膜技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,常見的有:裝飾性鍍膜,工具模具硬質(zhì)鍍膜以及各種功能膜層。
電弧技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):
+ 高沉積速率(~1-3 μm/h)
+ 高離化率,形成結(jié)合力好,致密的涂層
+ 靶材冷卻,涂層工件受熱較少,這樣可以在低于100°C以下沉積
+ 可以鍍多種成分的金屬,剩余固態(tài)靶材成分不變
+ 陰極可以放置在任何位置(水平、垂直、上部和下部),設(shè)備設(shè)計靈活
第二代增強(qiáng)磁控電弧涂層技術(shù)PMAII獨(dú)有的磁場控制技術(shù)使電弧在靶材整個表面做快速的移動,靶材表面被均勻刻蝕,涂層表面光滑致密,優(yōu)化了涂層結(jié)合力。
技術(shù)特點(diǎn):
(1)電磁和永磁復(fù)合磁場驅(qū)動。
(2)提高靶材利用率。
(3)增強(qiáng)等離子體密度。
(4)有效抑制“大液體”。
(5)增大有效鍍區(qū)。
電磁過濾陰極技術(shù)(EFC)
脈沖電磁場與固定磁場復(fù)合在整個靶材表面掃描使靶材表面被均勻刻蝕,獨(dú)有的電磁電源可以正反方向輸出,控制弧斑在靶面均勻縮放,減少大顆粒的產(chǎn)生,涂層致密光滑。
特點(diǎn):
電子束蒸發(fā)
帶有縱向光束掃描的車身
帶有噴槍的系統(tǒng),以及用于較厚層的單,多口袋和大容量坩堝的全數(shù)字光束掃掠儀。
帶有坩堝轉(zhuǎn)塔系統(tǒng)的定制電子槍震源,用于特殊應(yīng)用,并延長了震源維護(hù)之間的產(chǎn)品時間。
離子輔助蒸發(fā)(IAD)
離子源技術(shù)可為光子學(xué)和光電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供更低的工藝溫度,更短的工藝時間以及增強(qiáng)的薄膜性能。
HCEE系列電子束蒸發(fā)光學(xué)鍍膜機(jī)采用先進(jìn)電子槍蒸發(fā)、離子輔助沉積技術(shù)(IAD),可為全球客戶提供用于精密光學(xué),光電和半導(dǎo)體領(lǐng)域的薄膜沉積和蝕刻。
從介質(zhì)膜系和金屬膜,到TCO膜及其他化合物,都可以按照客戶需求進(jìn)行設(shè)計,制備具有優(yōu)異的厚度均勻性以及最嚴(yán)格的光學(xué),機(jī)械和環(huán)境可靠性能的產(chǎn)品。
HCVAC為您提供完整的解決方案,包括平臺上的工藝和基板治具,并具有驗證的生產(chǎn)可靠性,以及最佳的成本優(yōu)勢。
對大多數(shù)中碳合金結(jié)構(gòu)鋼零件, 其硬度較硬質(zhì)膜低的多,僅沉積幾微米厚的PVD膜層,難以有效地提高其 耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及抗塑性變形能力。鋼鐵滲氮后,在其表面形成氮的化合物和擴(kuò)散層,提高了零件表層硬度。 氮化件較未滲氮件更適合作為PVD膜層的基體。
化學(xué)氣相沉積(CVD)
CVD是一種成熟的技術(shù),用于沉積各種不同組份和厚度的,甚至可以沉積低至幾個原子層厚度的。
特點(diǎn):
是等離子體輔助化學(xué)氣相沉積的縮寫,有時也寫作PECVD,E代表增強(qiáng)的意思。在PVD過程中,涂層材料是從固體形式蒸發(fā)得到;而在PACVD過程中,涂層是從氣體形式得到,氣體,如HMDSO(六甲基二甲硅醚)在等離子體作用下,大約200 oC時發(fā)生裂解,非反應(yīng)氣體,如氬氣,可以使離子沉積到工件表面并形成很薄的涂層,類金剛石(DLC)涂層就是PACVD技術(shù)制備的很好的例子,通常應(yīng)用于摩擦學(xué)和汽車行業(yè)。
等離子體輔助化學(xué)氣相沉積 (PACVD) 用于沉積 DLC 涂層, 通過等離子體激發(fā)和電離,激活工藝中的化學(xué)反應(yīng),借助此工藝,我們可以在約 200 °C 的低溫下使用脈沖輝光或高頻放電進(jìn)行沉積,用 PACVD 生成的類金剛石涂層具有摩擦系數(shù)低和可擴(kuò)展的表面硬度特性。
原子層沉積(ALD)是可以將物質(zhì)以單原子膜形式過循環(huán)反應(yīng)逐層沉積在基底表面,形成對復(fù)雜形貌的基底表面全覆蓋成膜的方法。原子層沉積與普通的化學(xué)沉積有相似之處,但在原子層沉積過程中,新一層原子膜的化學(xué)反應(yīng)是直接與之前一層相關(guān)聯(lián),因此該方式每次反應(yīng)只沉積一層原子。在ALD工藝過程中,通過將不同的反應(yīng)前驅(qū)體以氣體脈沖的形式交替送入反應(yīng)室中,因此具有自限制生長的特點(diǎn),可精確控制薄膜的厚度,制備的薄膜具有均勻的厚度和優(yōu)異的一致性,臺階覆蓋率高,特別適合深槽結(jié)構(gòu)中的薄膜生長,對于多維結(jié)構(gòu)體表面精確成膜需求具有不可替代的應(yīng)用。由于ALD設(shè)備可以實現(xiàn)高深寬比、極窄溝槽開口的優(yōu)異臺階覆蓋率及精確薄膜厚度控制,因此在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄膜厚度要求精準(zhǔn)的先進(jìn)邏輯芯片、DRAM和3D NAND制造中,ALD是必不可少的核心設(shè)備之一。
聚焦離子快速蝕刻(FIR 蝕刻)技術(shù)
聚焦離子快速蝕刻可讓您在清潔和蝕刻步驟中提高生產(chǎn)率并提高產(chǎn)品性能,在復(fù)雜幾何形狀上提高蝕刻速率和更好的均勻性。
匯成真空鍍膜設(shè)備雖然設(shè)計用于涂層沉積,但已經(jīng)具備了清潔和蝕刻所需的功能。氬 (Ar) 離子來自由熱燈絲等離子體源產(chǎn)生的等離子體,可以朝著裝載在腔室中的產(chǎn)品及其周圍加速。這種離子轟擊蝕刻或清潔表面。等離子體源和ARC技術(shù)的結(jié)合使聚焦離子快速蝕刻 (FIR 蝕刻) 成為可能。
特點(diǎn):
由于更高效和更強(qiáng)大的蝕刻,提高了生產(chǎn)力和性能
增加桌面上的血漿密度
等離子轉(zhuǎn)向提供出色的均勻性
反應(yīng)離子刻蝕(RIE)
RIE是一種操作簡單且經(jīng)濟(jì)實用的通用等離子體刻蝕手段。單射頻等離子體源同時決定了離子密度和能量。
特點(diǎn)
選擇多種類型的刻蝕工藝:
微波技術(shù)消除偏置電壓的遠(yuǎn)程等離子體源
非導(dǎo)電材料在許多行業(yè)中取得了進(jìn)展,這需要超越傳統(tǒng)的脈沖偏置等離子體激活或生成。
使用微波PACVD技術(shù),氣體和前驅(qū)體被微波頻率激活以產(chǎn)生等離子體,而不是脈沖偏置。在不需要偏置電壓的情況下,非導(dǎo)電涂層和非導(dǎo)電材料上的涂層成為可能。此外,遠(yuǎn)程微波等離子體發(fā)生器意味著產(chǎn)品負(fù)載對沉積過程的影響較小,留下更多的工藝參數(shù),如偏置電壓,可用于調(diào)整涂層特性。
特點(diǎn):
遠(yuǎn)程等離子體發(fā)生器,因此涂層性能對腔室中的產(chǎn)品負(fù)載的依賴性較小
可在塑料或玻璃等非導(dǎo)電產(chǎn)品上實現(xiàn) DLC 等涂層
可與更廣泛的前體氣體(例如 C2H2、HMDSO和O2)一起使用以制造涂層,例如SiO2
改進(jìn)了工作涂層機(jī)典型的混合負(fù)載產(chǎn)品的工藝可重復(fù)性(對于DLC)。
系統(tǒng)高度上的均勻等離子體分布
偏置電壓可用于調(diào)整涂層性能
微波技術(shù)為新的蝕刻和活化工藝打開了一扇窗
真空熱處理是真空技術(shù)與熱處理技術(shù)相結(jié)合的新型熱處理技術(shù),指熱處理工藝的全部和部分在真空狀態(tài)下進(jìn)行的,可以實現(xiàn)幾乎所有的常規(guī)熱處理所能涉及的熱處理工藝。
與常規(guī)熱處理相比,真空熱處理具有其它熱處理不可比擬優(yōu)點(diǎn):工件表面不氧化、不脫碳、具有除銹作用; 真空脫氣,使材料表面純度提高,提高材料的疲勞強(qiáng)度、塑性和韌性,提高耐腐蝕性;脫脂作用,除去殘留油脂,提高產(chǎn)品質(zhì)量;淬火變形小,由于真空加熱緩慢,工件內(nèi)外溫差小,熱應(yīng)力小;與可控氣氛爐相比,熱效率高,可實現(xiàn)快速升溫和快速降溫;真空熱處理工藝穩(wěn)定性和重復(fù)性好;能耗小,生產(chǎn)成本低;操作安全,自動化程度高;工作環(huán)境好,無污染無公害。
隨著真空熱處理技術(shù)的發(fā)展,真空熱處理技術(shù)已應(yīng)用于淬火、回火、退火、滲碳、滲氮;難熔金屬的退火、除氣、燒結(jié);粉末冶金的燒結(jié);釬焊等工藝過程。
真空熱處理技術(shù)是隨著真空熱處理設(shè)備的發(fā)展而發(fā)展,真空熱處理設(shè)備的性能直接影響熱處理工藝、處理工件的質(zhì)量。優(yōu)化設(shè)計確保熱處理設(shè)備的相關(guān)參數(shù):最高加熱溫、度工作溫度、溫度均勻性、控溫精度;極限真空、工作真空、壓升率;加熱速率、冷卻速率、回填壓力尤為重要。
真空熱處理設(shè)備:真空淬火爐、真空回火爐、真空退火爐、真空滲碳爐、真空滲氮爐、真空燒結(jié)爐、真空釬焊爐等應(yīng)運(yùn)而生,應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。
廣東匯成真空科技股份有限公司是一家以真空鍍膜設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及其技術(shù)服務(wù)為主的真空應(yīng)用解決方案供應(yīng)商,主要產(chǎn)品為真空鍍膜設(shè)備以及配套的工藝服務(wù)支持。經(jīng)過多年技術(shù)發(fā)展和經(jīng)驗積累,具備了完整的真空鍍膜設(shè)備研發(fā)、制造能力以及鍍膜工藝開發(fā)能力,為不同行業(yè)客戶提供定制化、專業(yè)化的真空鍍膜設(shè)備及其工藝解決方案。2021年8月,被國家工信部授予第三批“專精特新‘小巨人’”企業(yè)稱號。2024年6月在深交所創(chuàng)業(yè)板成功上市。
Add : 廣東省東莞市大嶺山鎮(zhèn)顏屋龍園路2號
Tel :0769-85611172/13316689188
E-Mail :office@hcvac.com
Fax :0769-85611411
Http : xinyuangd.cn
? 2024 廣東匯成真空科技股份有限公司 All Rights Reserved. 粵ICP備08111084號