Technologie de dépôt assisté par faisceau d'ions

La technologie de dépôt assisté par faisceau d'ions combine l'injection ionique et le dépôt en phase vapeur d'un revêtement avec un traitement de surface composite ionique. Lors de la modification de surface des matériaux injectés, qu'il s'agisse de semi-conducteurs ou de matériaux techniques, il est souvent souhaitable que l'épaisseur de la couche modifiée soit bien supérieure à celle de l'implantation ionique, tout en conservant les avantages du procédé d'injection ionique, comme la possibilité de traiter la pièce à température ambiante entre la couche modifiée et le substrat, entre deux interfaces nettes. Par conséquent, en combinant l'implantation ionique et la technologie de revêtement, des ions d'une certaine énergie sont injectés en continu à l'interface entre le film et le substrat pendant le revêtement. Les atomes à l'interface se mélangent par collisions en cascade, formant une zone de transition de mélange atomique près de l'interface initiale afin d'améliorer la force de liaison entre le film et le substrat. Ensuite, dans cette zone de mélange atomique, le film, présentant l'épaisseur et les propriétés requises, continue de croître grâce au faisceau d'ions.

C'est ce qu'on appelle le dépôt assisté par faisceau d'ions (IBED), qui conserve les caractéristiques du processus d'implantation ionique tout en permettant au substrat d'être recouvert d'un matériau en couche mince complètement différent du substrat.

Le dépôt assisté par faisceau d’ions présente les avantages suivants.

(1) Étant donné que le dépôt assisté par faisceau d'ions génère du plasma sans décharge de gaz, le revêtement peut être réalisé à une pression de <10-2 Pa, réduisant ainsi la contamination par les gaz.

(2) Les paramètres de base du procédé (énergie et densité ioniques) sont électriques. Le débit de gaz et autres paramètres non électriques ne sont généralement pas nécessaires. La croissance de la couche de film, son ajustement, sa composition et sa structure sont ainsi facilement contrôlés, garantissant ainsi la répétabilité du procédé.

(3) La surface de la pièce peut être revêtue d'un film totalement différent du substrat, dont l'épaisseur n'est pas limitée par l'énergie des ions de bombardement à basse température (< 200 °C). Ce revêtement convient au traitement de surface des films fonctionnels dopés, des moules de précision usinés à froid et de l'acier de construction trempé à basse température.

(4) Il s'agit d'un procédé hors équilibre contrôlé à température ambiante. De nouveaux films fonctionnels tels que des phases haute température, des phases substables, des alliages amorphes, etc. peuvent être obtenus à température ambiante.

Les inconvénients du dépôt assisté par faisceau d’ions sont les suivants.

(1) Étant donné que le faisceau d'ions présente des caractéristiques de rayonnement direct, il est difficile de traiter la forme de surface complexe de la pièce.

(2) Il est difficile de traiter des pièces de grande taille et de grande surface en raison de la limitation de la taille du flux de faisceau ionique.

(3) Le taux de dépôt assisté par faisceau d'ions est généralement d'environ 1 nm/s, ce qui convient à la préparation de couches minces et ne convient pas au placage de grandes quantités de produits.

–Cet article est publié parfabricant de machines de revêtement sous videGuangdong Zhenhua