镀膜相关知识培训--课件

镀膜相关知识培训1PPT课件内容提纲n概述n真空系统n蒸发系统n控制系统n辅助系统n镀制工艺参数对薄膜性能的影响2PPT课件概述镀膜就是在称之谓基底的某种材料上镀制上一层或多镀膜就是在称之谓基底的某种材料上镀制上一层或多层具有其它材料特性的膜。层具有其它材料特性的膜。镀膜可以起到的作用：镀膜可以起到的作用：.优化表面性能；.进行微细加工；.产生新的功能特性。3PPT课件光学薄膜在光学系统中的作用：光学薄膜在光学系统中的作用：提高光学效率、减少杂光。如高效减反射膜、高反射膜。实现光束的调整或再分配。如分束膜、分色膜、偏振分光膜就是根据不同需要进行能量再分配的光学元件。通过波长的选择性透过提高系统信噪比。如窄带及带通滤光片、长波通、短波通滤光片。实现某些特定功能。如ITO透明导电膜、保护膜等 4PPT课件光学薄膜制备工艺光学薄膜制备工艺q基片基片的种类：玻璃、陶瓷金属晶体塑料基片的清洗：洗涤剂、化学药品、超声波清洗、离子轰击、烘烤清洗、蒸汽清洗、紫外线和臭氧等清洗方法5PPT课件成膜工艺化学方法物理方法化学气相沉积电镀电解阳极氧化等等真空蒸镀离子镀溅射分子束外延等等6PPT课件高真空镀膜机高真空镀膜机n 真空系统n 蒸发系统n 控制系统n 辅助系统APS11047PPT课件真空系统1.一些定义一些定义 真空：低于一个大气压的空间叫真空真空。其 中，气压大于10-1 Pa的称低真空低真空，介于10-6 Pa与10-1 Pa之间的称高真空高真空，小于10-6Pa的称超高真空超高真空。泵与规：获得真空的设备称为真空泵真空泵；测量真空的器件称为真空规真空规。8PPT课件2.真空度的表示真空度的表示1Pa=1N/m21Torr=133.3Pa1(atm)标准大气压=760Torr1mmHg=1.00000014Torr9PPT课件初真空低真空高真空超高真空真空度Pa103103-10-110-1-10-610-6平均自由程（cm)105气流特点1.以气体分子间的碰撞为主2.粘滞流过渡区域1.以气体分子与器壁的碰撞为主2.分子流平均吸 附时间气体分子以空间飞行为主以吸附停留为主10PPT课件3.机械泵机械泵外形（旋片式）（旋片式）原理注意事项泵油泵油：润滑、密封。少漏气；多喷油。应经常观察油面线。11PPT课件4.扩散泵扩散泵外形原理注意事项.泵油在加热时易氧化变质：要预抽真空后才可开始 加热；油未充分冷却时不可放入大气。.泵油会污染真空系统：油温不够高时不可打开顶阀（要有足够的预热时间）；要用足够好的冷阱。12PPT课件机械泵机械泵罗茨泵罗茨泵扩散泵扩散泵真空系统真空系统真真空空泵泵的的抽抽气气速速率率13PPT课件罗茨泵（增压泵）外形原理14PPT课件5.热偶规热偶规 在高真空状态下，气体对热导的贡献几乎为零，因而气压与热偶温度没有关系：热偶规不能测高真空热偶规不能测高真空。不同气体的热传导率不同：热偶规所测的气压与气体种类有关热偶规所测的气压与气体种类有关。灯丝、热电偶及管壳内壁都易受油污染而改变其表面热性质：热电热电偶常需定标偶常需定标。A加热丝B热电偶1指示加热电 流的毫安表2指示真空度 的毫伏表15PPT课件6.电离规电离规 C收集极（）A加速极（）F灯丝mA指示电子流Ie 的毫安表 (一般Ie=5mA）mA指示离子流Ii 的微安表在在102帕到帕到106帕，帕，Ii 正比于气压：此即测量范围。高于正比于气压：此即测量范围。高于102帕时，帕时，灯丝易氧化：灯丝易氧化：不能测低真空不能测低真空；低于；低于106帕时，光电流太大：帕时，光电流太大：不能测超不能测超高真空高真空。16PPT课件7.镀膜真空系统镀膜真空系统阀门1：机械泵放气阀门2：机械泵抽镀膜室阀门3：机械泵预抽扩散泵阀门4：扩散泵抽镀膜室阀门5：镀膜室放气各阀门的作用各阀门的作用17PPT课件蒸发系统n热蒸发n溅射n离子镀n离子辅助蒸发18PPT课件1.热蒸发热蒸发电阻蒸发，电子枪蒸发，激光蒸发。19PPT课件2.溅射溅射磁控溅射磁控溅射磁控溅射磁控溅射高频溅射，磁控溅射，反应溅射。提高离化率、溅射速率，降低基片温度。20PPT课件3.离子镀离子镀离子镀技术是在热蒸发技术和溅射技术结合的基础上发展起来的新工艺，1963年首先应用于人造卫星的金属滑膜。特点：膜层附着力强密度高均匀性好沉积速度快、应用：高硬度刀具耐磨固体润滑膜21PPT课件4.离子辅助蒸发离子辅助蒸发牢固度和硬度、耐潮湿本领下降、光的散射和吸收损失加大导致耐激光损伤能力下降，折射率随外界环境发生变化柱状结构柱状结构薄膜与大块材料不同呈多孔的柱状结构22PPT课件具体实施办法：在膜层沉积的同时，利用电子、光子、离子将能量附加到基底上去，这不仅有利于清洁被镀表面，也增加了膜层的致密度。离子辅助IADnIAD技术是在电子束蒸发的同时用离子束轰击，离子由离子源产生，离子束由栅极引出，电子枪和离子源各自独立工作。膜层在离子的轰击作用下获得能量，使结构得到改善。高速、易控、致密高速、易控、致密23PPT课件离子体增强的离子辅助技术 n等离子源采用热阴极、筒状阳极及轴向发散形磁场，在辅助沉积过程中，放电气体(Ar气)进入APS源，放电产生的等离子体在交叉电磁场的作用下被拔出APS，并在电磁场作用下漂向基板，放电气体形成的等离子体形成一个园维体充满基板下的空间。这时充入反应气体(O2等)，等离子体电离并激活反应气体及从电子枪蒸发出的材料分子，并在基板上得到符合化学计量比的电介质薄膜。24PPT课件反应离子镀 n反应离子镀（RIP）是个混合蒸发的过程：在电子枪蒸发的同时，等离子体发生源灯丝与电子枪蒸发材料的坩埚之间产生放电，被引入的反应气体与蒸发材料都被部分电离为等离子体，并在电场中被加速，在气体放电中离子与离子、离子与电子发生碰撞并反应，在荷能粒子的轰击下薄膜凝结基底表面。25PPT课件监控系统n时间控制n颜色控制n光学控制n晶振控制26PPT课件1.光学控制光学控制1、电源2、光源3、截光扇板4、待镀基板5、单色仪6、光电倍增管7、放大器8、毫伏表光光电电极极值值法法27PPT课件2.晶振控制晶振控制石英晶体振荡测厚仪石英晶体振荡测厚仪石英晶体振荡测厚仪石英晶体振荡测厚仪石英晶体法监控膜厚，主要是利用了石英晶体的两个效应，即压电效应和质量负荷效应。28PPT课件辅助系统n加热系统n充氧系统n工件架n比较片架29PPT课件工艺参数对薄膜性能的影响30PPT课件开心开心“镀镀”过每一天过每一天用心用心“膜膜”索每一罩索每一罩谢谢31PPT课件