真空蒸镀加工技术方法大全
真空蒸镀工艺流程
真空蒸镀工艺流程
真空蒸镀工艺流程
真空蒸镀工艺一般包括基片表面清洁、镀膜前的准备、蒸镀、取件、镀后处理、检测、成品等步骤。
(1)基片表面清洁。
真空室内壁、基片架等表面的油污、锈迹、残余镀料等在真空中易蒸发，直接影响膜层的纯度和结合力。
镀前必须清沽干净。
(2)镀前准备。
镀膜室抽真空到合适的真空度，对基片和镀膜材料进行预处理。
加热基片，其目的是去除水分和增强膜基结合力。
在高真空下加热基片，能够使基片的表面吸附的气体脱附。
然后经真空泵抽气排出真空室，有利于提高镀膜室真空度、膜层纯度和膜基结合力。
然后达到一定真空度后．先对蒸发源通以较低功率的电，进行膜料的预热或者预熔，为防止蒸发到基板上，用挡板遮盖住蒸发源及源物质，然后输入较大功率的电，将镀膜材料迅速加热到蒸发温度，蒸镀时再移开挡板。
(3)蒸镀。
在蒸镀阶段要选择合适的基片温度、镀料蒸发温度外，沉积气压是一个很重要的参数。
沉积气压即镀膜室的真空度高低，决定了蒸镀空间气体分子运动的平均自由程和一定蒸发距离下的蒸气与残余气体原子及蒸气原子之间的碰撞次数。
(4)取件。
膜层厚度达到要求以后，用挡板盖住蒸发源并停止加热，但不要马上导入空气。
5 第四章 真空蒸发镀膜法详解
第一节 真空蒸发原理
第一节 真空蒸发原理
蒸发镀膜的三个基本条件：
热的蒸发源、冷的基片、周围的真空环境
蒸发镀膜的三个基本过程：
➢ 加热蒸发过程
固相或液相转变为气相
➢ 气相原子或分子的输运过程（源-基距）
气相粒子在环境气氛中的飞行过程，输运过程中气相粒子 与残余气体分子发生碰撞的次数，取决于蒸发原子的平均自由 程，以及蒸发源与基片之间的距离。
第四章 真空蒸发镀膜法
真空蒸发镀膜（简称真空蒸镀）是在真空室中， 加热蒸发器中待形成薄膜的原材料，使其原子或 分子从表面气化逸出，形成蒸气流，入射到衬底 或基片表面，凝固形成固态薄膜的方法。
真空的环境要求严格，原因有三：
1、防止高温下因空气分子和蒸发源发生反应， 生成化合物而使蒸发源劣化。
2、防止因蒸发物质的分子在镀膜室内与空气分 子碰撞而阻碍蒸发分子直接到达基片表面，以及 在途中生成化合物或者由于蒸发分子间的相互碰 撞而到达基片前就凝聚等。
第二节 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布
★ 实际蒸发源的发射特性
实际蒸发源的发射特性可根据熔融后的形态，选取 不同的膜厚蒸发公式进行理论分析和近似计算。
★ 蒸发源与基板的相对位 置配置
➢ 点源与基板相对位置
为获得均匀的膜厚，电源
必须配置在基板围成的球面中
心。
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第二节 蒸发源的பைடு நூலகம்发特性及膜厚分布
➢ 蒸发原子或分子在基片表面的淀积过程
即蒸气凝聚、成核、核生长、形成连续薄膜的过程。由于 基板温度较低，因此，沉积物分子在基板表面将直接发生从气 相到固相的相转变。
真空蒸镀专业知识讲座
和衬底杂质对外延层自掺杂扩散旳影响。 • MBE是一种动力学过程，即将入射旳中性粒子（原子或分子）
一种一种地堆积在衬底上进行生长，而不是一种热力学过程， 所以它能够生长一般热平衡生长难以生长旳薄膜。 • MBE生长速率低，有利于精确控制薄膜厚度、构造和成份。
第六章 真空蒸镀
1
蒸发镀膜概述
➢ 真空蒸发镀膜： 把装有基片旳真空室抽成真空，使气压到达 10-2Pa下列，然后加热蒸发源中旳镀料，使其 原子或分子从表面气化逸出，形成蒸气流，入 射到基片表面，凝结形成固态薄膜。
2
蒸发镀膜概述
➢ 真空蒸发构造
• 真空室：为蒸发过程提 供必要旳真空环境;
• 蒸发源: 放置蒸发材料并 对其加热；
直接加热法：W、Mo、Ta 间接加热法：Al2O3、BeO 等坩埚
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蒸发源
➢电阻蒸发源
• 对蒸发源材料旳要求：
1. 高熔点 2. 饱和蒸气压低 3. 化学性能稳定，高温下不与蒸发材料反应 4. 良好旳耐热性，热源变化时，功率密度变化小 5. 原料丰富、经济耐用
• 电阻蒸发源旳优点： 电阻蒸发源旳缺陷：
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蒸发源
➢电子束蒸发源：构造型式
直枪蒸发源简图
• 使用以便，能 量密度高，易 于调整控制。
• 体积大、成本 高，蒸镀材料 会污染枪体构 造，存在从灯 丝逸出旳Na离 子污染
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蒸发源
➢电子束蒸发源：构造型式
e型枪旳构造和工作原理
19
蒸发源
➢电子束蒸发源：构造型式
• e 型枪优点：
1）电子束偏转270度，防止了正离子对膜旳影响。 2）吸收极使二次电子对基板旳轰击降低。 3）构造上采用了内藏式阴极，既预防极间放电，又防
真空蒸镀讲义
图1-1 真空蒸发镀膜原理示意图 真空蒸镀真空蒸镀法（简称真空蒸镀）是在真空室中，加热蒸发器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸气流，入射到基体表面，凝结形成固态薄膜的方法。
由于真空蒸镀法主要物理过程是通过加热蒸发材料而产生，所以又称热蒸发法。
采用这种方法制造薄膜，已有几十年的历史，用途十分广泛。
介绍蒸发原理、蒸发源的发射特性、膜厚测量与有关蒸发的工艺技术。
§1—1真空蒸发原理真空蒸镀的特点、原理与过程真空蒸镀设备比较简单、操作容易；制成的薄膜纯度高、质量好，厚度可较准确控制；成膜速率快、效率高，用掩模可以获得清晰图形；薄膜的生长机理比较单纯。
主要缺点是，不容易获得结晶结构的薄膜，所形成薄膜在基板上的附着力较小，工艺重复性不够好等。
图1-1为真空蒸镀原理示意图。
主要部分有：（1）真空室，为蒸发过程提供必要的真空环境；（2）蒸发源或蒸发加热器，放置蒸发材料并对其进行加热；（3）基板，用于接收蒸发物质并在其表面形成固态蒸发薄膜；（4）基板加热器及测温器等。
真空蒸镀包括以下三个基本过程：（1）加热蒸发过程。
包括由凝聚相转变为气相的相变过程。
每种蒸发物质在不同温度时有不相同的饱和蒸气压；蒸发化合物时，其组分之间发生反应，其中有些组分以气态或蒸气进入蒸发空间。
（2）气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输支，即这些粒子在环境气氛中的飞行过程。
（3）蒸发原子或分子在基片表面上的淀积过程，即是蒸气凝聚、成核、核生长、形成连续薄膜。
上述过程都必须在空气非常稀薄的真空环境中进行。
否则，蒸发物原子或分子将与大量空气分子碰撞，使膜层受到严重污染，甚至形成氧化物；或者蒸发源被加热氧化烧毁；或者由于空气分子的碰撞阻挡，难以形成均匀连续的薄膜。
§1-2 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布在真空蒸镀过程中，能否在基板上获得均匀膜厚，是制膜的关键问题。
基板上不同蒸发位置的膜厚，取决于蒸发源的蒸发特性、基板与蒸发源的几何形状、相对位置以及蒸发物质的蒸发量。
真空蒸镀工艺流程
真空蒸镀工艺流程
1. 选择基材：选择合适的基材，通常为各种金属或非金属材料，如玻璃、陶瓷等。
2. 处理基材表面：对基材表面进行清洗、抛光等处理，以去除氧化物、污垢等杂质，使其表面光洁、平整。
3. 准备镀膜材料：将需要镀膜的材料进行预处理，制成镀膜材料，通常为金属、合金等。
4. 加热基材：将基材加热至一定温度，以提高镀膜的结合力和附着力。
5. 真空泵抽气：将蒸镀设备内的气体和水分抽除，建立真空环境，通常需要抽至10-4～10-6Pa的真空度。
6. 蒸镀：将预处理好的镀膜材料进行蒸发或溅射，将镀膜材料蒸发成气体，沉积到基材表面上形成薄膜。
薄膜厚度控制通常需要根据需求进行调整。
7. 冷却：冷却待镀膜材料，使其形成固态结构，并控制其平整度和拉伸应力等性能。
8. 空气进入：终止真空状态，打开设备，通入适量的空气，结束真空蒸镀工艺流程。
9. 检测：进行薄膜表面的性能检测和质量检查，保证镀膜的质量达到要求。
真空蒸镀技术
真空蒸镀技术1. 简介真空蒸镀技术是一种重要的表面处理技术，主要用于金属、合金、陶瓷等材料的表面涂层，以更好地改善材料的性能。
该技术是将材料表面暴露在真空状态下，并使熔化的金属蒸气在材料表面沉积，形成一层致密的金属膜。
2. 工艺流程真空蒸镀技术主要包括三个主要步骤，即清洗处理、真空气化和涂层蒸镀。
2.1 清洗处理清洗是真空蒸镀技术的首要步骤。
其目的是去除材料表面的污垢、油脂和氧化物，并提高表面的粗糙度和增加涂层的附着力。
清洗处理一般有机械清洗、溶剂清洗、电解清洗等多种方法，不同的方法可以根据实际应用情况进行选择。
2.2 真空气化真空气化就是将材料带入真空室，通过机械或电子泵抽出室内气体，使气体压力小于10-3Pa，建立真空环境。
蒸镀室主要由真空室、蒸发室和泵吸系统组成，其内部摆放材料待处理。
为确保工艺成功，在气化过程需要严格控制一些参数：真空度、抽气速率等等。
2.3 涂层蒸镀涂层蒸镀是重要的制备步骤之一。
要获得良好的涂层质量，需要合适的蒸发材料和蒸发温度，(1)首先加热蒸发源，将蒸发材料熔化；(2)在真空气氛下，游离的蒸发材料自发地向上定向地扩散充满整个蒸发器室；(3)沉积在材料上，形成一层金属膜；(4)最后，将蒸发源加温停止，压降蒸发材料使形成良好的密封涂层。
3. 设备真空蒸镀设备性质复杂，系统安全高等标准，要确保技术成功。
常用的真空蒸镀设备包括离子镀膜机、溅射镀膜机等。
其中最广泛使用的是离子镀膜机，其具有高效的气体成分控制，因此可以精确控制膜厚度和成分，使制备的膜更具适应性。
4. 应用真空蒸镀技术在材料科学、光学制造、电子工业等领域具有广泛应用。
例：(1) 金属薄膜应用领域，可以修饰金属表面属性、美观、性能，提高金属表面硬度和耐腐蚀性；(2) 光学薄膜应用领域中，制备的金属膜能够使镜面反射率提高至90%以上；(3) 电子工业，制备的电触点和插座等膜能更好地增强导电性、抗氧化性和耐磨性等等。
5. 综述随着科学技术的不断发展，真空蒸镀技术将继续拓展应用领域，并在未来的材料科技和工业制造领域发挥重要作用。
真空蒸镀的详细介绍
真空蒸镀的详细介绍真空蒸镀即真空蒸发镀膜。
这种方法是把装有基片的真空室抽成真空，气体压强达到10-2Pa以下加热镀料，使其原子或分子从表面气化逸出形成蒸气流，入射到基片表面，凝结形成固态薄膜。
1.真空蒸镀原理（1）膜料在真空状态下的蒸发特性。
单位时间内膜料单位面积上蒸发出来的材料质量称为蒸发速率。
理想的最高速率Gm（单位为kg/（m²·s））∶Gm=4.38×10-3Ps（Ar/T）1/2，式中，T为蒸发表面的热力学温度，单位为K，Ps为温度T时的材料饱和蒸发压，单位为Pa，Ar为膜料的相对原子质量或相对分子质量。
蒸镀时一般要求膜料的蒸气压在10-2~10-1Pa。
材料的Cm通常处在10-4~10-1Pa，因此可以估算出已知蒸发材料的所需加热温度。
（2）蒸气粒子的空间分布。
蒸气粒子的空间分布显著地影响了蒸发粒子在基体上的沉积速率以及基体上的膜厚分布。
这与蒸发源的形状和尺寸有关。
最简单的理想蒸发源有点和小平面两种类型。
2.真空蒸镀方式（1）电阻加热蒸发。
它是用丝状或片状的高熔点金属做成适当形状的蒸发源，将膜料放在其中，接通电源，电阻加热膜料而使其蒸发。
对蒸发源材料的基本要求是高熔点，低蒸气压，在蒸发温度下不会与膜料发生化学反应或互溶，具有一定的机械强度。
另外，电阻加热方式还要求蒸发源材料与膜料容易润湿，以保证蒸发状态稳定。
常用的蒸发源材料有钨、钼、钽、石墨、氮化硼等。
（2）电子束蒸发。
电阻加热方式中的膜料与蒸发源材料直接接触，两者容易互混，这对于半导基体元件等镀膜来说是需要避免的。
电子束加热方式能解决这个问题。
它的蒸发源是e形电子枪。
膜料放入水冷铜坩埚中，电子束自源发出，用磁场线圈使电子束聚焦和偏转，电子轨迹磁偏转270°，对膜料进行轰击和加热。
（3）高频加热。
它是在高频感应线圈中放入氧化铝或石墨坩埚对膜材料进行高频感应加热。
感应线圈通常用水冷铜管制造。
此法主要用于铝的大量蒸发。
剥离法 真空蒸镀
剥离法真空蒸镀是一种制作薄膜的方法，主要包括以下步骤：
1. 将基片放入真空室，并抽成真空，使气体压强达到10-2Pa 以下。
2. 加热镀料，使其原子或分子从表面气化逸出形成蒸气流。
3. 蒸气流入射到基片表面，凝结形成固态薄膜。
4. 在淀积薄膜之前，先在衬底上进行光刻，制备出光刻胶（或其他作为牺牲层材料）的图形。
5. 用蒸镀方法将金属等薄膜淀积在已有图形的光刻胶层表面上。
6. 当光刻胶图形的台阶较高时，蒸镀金属会在台阶侧壁底角处断裂。
7. 用光刻胶剥离液去胶，只要由裂纹浸入的剥离液将光刻胶溶解，胶膜顶面上的金属层也就被剥离掉了，从而直接获得有图形的薄膜。
如需更多与真空蒸镀或剥离法有关的信息，建议查阅与该技术相关的专业书籍或者咨询专业人士。
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真空蒸镀加工技术方法大全
以下是一些常见的真空蒸镀加工技术方法：
1. 磁控溅射：使用高速电子轰击原子，将材料蒸发并沉积在基底上。
2. 电子束蒸发：使用高能电子束，将材料蒸发并沉积在基底上。
3. 电弧蒸发：使用高温电弧，将材料蒸发并沉积在基底上。
4. 离子镀膜：使用离子束轰击材料，将材料蒸发并沉积在基底上。
5. 分子束蒸发：使用高速被蒸发物质的分子束，将材料蒸发并沉积在基底上。
6. 热蒸发：将材料加热到高温，使其蒸发并沉积在基底上。
7. 物理气相沉积：使用反应气体和基底材料之间的物理反应，将材料沉积在基底上。
8. 化学气相沉积：使用反应气体和基底材料之间的化学反应，将材料沉积在基底上。
9. 磁控反应离子镀：使用离子束轰击反应气体和基底材料，使其在基底上反应并沉积。
10. 电子束物理沉积：使用电子束轰击反应气体和基底材料，
使其在基底上反应并沉积。