진공 코팅: 박막 재료를 생성하는 기술. 진공 실내 재료의 원자는 가열원에서 분리되어 도금된 물체의 표면에 부딪쳤다. 이 기술은 CD (CD) 의 알루미늄 도금막과 마스크로 인쇄회로판에 금속막을 도금하는 데 사용된다. 진공에서 도금된 금속, 반도체, 절연체 등의 단질이나 화합물막을 포함한 막층을 준비한다. 화학증기상침착도 감압, 저압, 플라즈마 등 진공수단을 사용하지만, 일반 진공도금막은 물리적 방법으로 박막을 퇴적시키는 것을 말한다. 진공 도금에는 증발 코팅, 스퍼터링 코팅 및 이온 도금의 세 가지 형태가 있습니다. 증발 코팅은 열을 가하여 어떤 물질을 증발시켜 고체 표면에 퇴적시키는 것을 증발 코팅이라고 한다. 이 방법은 최초로 M. 패러데이가 1857 년에 제안한 것으로, 현대는 이미 상용 코팅 기술 중 하나가 되었다. 증발 코팅 장비 구조는 그림 1 에 나와 있습니다. 증발 물질 (예: 금속, 화합물 등) 은 텅스텐에 넣거나 열사에 매달아 증발원으로 두고, 금속, 세라믹, 플라스틱 등의 기판은 텅스텐 앞에 놓는다. 시스템이 가장 높은 진공을 뽑은 후, 가열하여 그 안의 물질을 증발시켰다. 증발 물질의 원자나 분자는 응결방식으로 기판 표면에 퇴적된다. 박막 두께는 수백 에에서 수 미크론까지 될 수 있다. 막 두께는 증발원의 증발 속도와 시간 (또는 충전량에 따라 결정됨) 에 따라 결정되며 소스와 베이스의 거리와 관련이 있습니다. 대면적 도금의 경우, 필름 두께의 균일성을 보장하기 위해 회전 베이스 또는 다중 증발원을 자주 사용합니다. 증발원에서 기판까지의 거리는 증기 분자가 잔류 가스 중의 평균 자유 거리보다 작아야 증기 분자가 잔류 가스 분자와 충돌하여 화학작용을 일으키지 않도록 해야 한다. 증기 분자의 평균 운동 에너지는 약 0.1 ~ 0.2 전자 볼트이다. 증발원에는 세 가지 유형이 있다. ① 저항 가열원: 녹기 어려운 금속 (예: 텅스텐, 탄탈륨) 으로 보트 호일 또는 실크, 전류로, 그 위 또는 도가니에 있는 증발 물질 (그림 1[ 증발 코팅 장비 도식]) 저항 가열원은 주로 Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au 를 증발시키는 데 사용됩니다. ② 고주파 감응 가열원: 고주파 감응 전류로 텅스텐과 증발 물질을 가열한다. ③ 전자빔 가열원: 증발 온도가 높은 재료 (2000[618-1] 이상) 에 적합하며, 즉 전자빔 폭격재로 증발한다. 증발 코팅은 다른 진공 코팅 방법에 비해 증착 속도가 높기 때문에 단질과 열분해가 잘 되지 않는 화합물막을 도금할 수 있다. 고순단결정막층을 퇴적하기 위해 분자 덩어리 외연 방법을 채택할 수 있다. 성장 도핑된 GaAlAs 단결정층의 분자 빔 외연 장치는 그림 2[ 분자 빔 외연 장치 도식] 입니다. 스프레이로에는 분자 묶음원이 들어 있는데, 초고진공 상태에서 특정 온도로 가열되면 난로의 원소가 덩어리 모양의 분자로 기판으로 흐릅니다. 기판은 일정한 온도로 가열되고, 기판 위에 쌓인 분자는 이동될 수 있으며, 기판 격자 순서에 따라 결정화용 분자빔 외연법으로 필요한 화학계량비를 얻을 수 있는 고순화합물 단결정막을 얻을 수 있으며, 박막은 가장 느린 성장속도를 1 층/초로 조절할 수 있다. 베젤을 제어하여 필요한 성분과 구조를 정확하게 만들 수 있는 단결정 박막입니다. 분자 빔 에피 택셜 방법은 다양한 광 집적 장치 및 다양한 초 격자 구조 필름을 제조하는 데 널리 사용됩니다. 스퍼터링 코팅은 고에너지 입자로 고체 표면을 폭격할 때 고체 표면의 입자가 에너지를 얻고 표면을 빠져나와 기판에 퇴적할 수 있게 한다. 스퍼터링 현상은 1870 년부터 코팅 기술에 쓰이기 시작했고, 1930 년 이후 퇴적 속도가 높아져 공업 생산에 점차 사용되었다. 일반적으로 사용되는 2 극 스퍼터링 장치는 그림 3[ 2 극 스퍼터링 다이어그램] 입니다. 일반적으로 퇴적할 재료를 판재로 만든다. 과녁은 음극에 고정된다. 베이스는 과녁에서 몇 센티미터 떨어진 양의 과녁면의 양극에 놓여 있다. 시스템이 고진공을 뽑은 후 10 ~ 1pa 의 기체 (보통 아르곤) 를 충전하고 음극과 양극 사이에 수천 볼트 전압을 더하면 양극 사이에 글로우 방전이 발생한다. 방전에 의해 생성 된 양이온은 전기장 하에서 음극으로 날아가고 표적 표면 원자와 충돌하며, 충돌에 의해 표적 표면에서 탈출 한 표적 원자는 스퍼터링 원자라고 불리며, 그 에너지는 1 ~ 수십 전자 볼트 범위에있다. 스퍼터링 원자는 기판 표면에 멤브레인으로 증착된다. 증발 코팅과는 달리 스퍼터링 코팅은 멤브레인의 융점에 의해 제한되지 않으며 W, Ta, C, Mo, WC, TiC 및 기타 내화성 물질을 스퍼터링 할 수 있습니다.
스퍼터링 화합물 막은 반응 가스 (O, N, HS, CH 등) 를 Ar 가스에 첨가하는 반응성 가스 및 이온이 표적 원자 또는 스퍼터링 원자와 반응하여 산화물, 질화물 등과 같은 화합물을 만들어 기판에 퇴적할 수 있습니다. 증착 절연 필름은 고주파 스퍼터링 방법을 사용할 수 있습니다. 베이스는 접지된 전극에 장착되고 절연 과녁은 맞은편 전극에 장착된다. 고주파 전원 공급 장치의 한쪽 끝은 접지되고, 한쪽 끝은 일치하는 네트워크와 직류 콘덴서를 통해 절연 과녁이 장착된 전극에 연결됩니다. 고주파 전원을 연결한 후 고주파 전압은 끊임없이 극성을 변화시킨다. 플라즈마의 전자와 양이온은 전압의 양반주와 음의 반주에 각각 절연 과녁에 부딪쳤다. 전자이동률이 양이온보다 높기 때문에 절연 과녁 표면은 음전하를 띠며, 동적 균형에 도달할 때 과녁은 음의 바이어스 전위에 위치하여 양이온이 과녁의 스퍼터링을 지속하게 한다. 마그네트론 스퍼터링을 사용하면 증착 속도가 비자 성 스퍼터링보다 거의 1 개의 진공 코팅 수준을 높일 수 있습니다. 이온 도금 증발 물질의 분자는 전자에 의해 이온화된 후 이온으로 고체 표면에 퇴적되어 이온 도금이라고 한다. 이 기술은 D. 맥토스가 1963 년에 제안한 것이다. 이온 도금은 진공 증발과 음극 스퍼터링 기술의 결합입니다. 그림 4[ 이온 도금 시스템 다이어그램] 과 같은 이온 도금 시스템은 베이스대를 음극으로, 하우징을 양극으로, 불활성 가스 (예: 아르곤) 로 채워 글로우 방전을 생성합니다. 증발원에서 증발한 분자가 플라즈마를 통과할 때 이온화가 발생한다.