technologie de dépôt assisté par faisceau d'ions

La technologie de dépôt assisté par faisceau d'ions combine l'injection de faisceau d'ions et le dépôt en phase vapeur avec le traitement composite de surface par ions. Lors de la modification de surface de matériaux injectés par ions, qu'il s'agisse de semi-conducteurs ou de matériaux techniques, on souhaite souvent obtenir une épaisseur de couche modifiée bien supérieure à celle de l'implantation ionique, tout en conservant les avantages de ce procédé, tels qu'une interface nette entre la couche modifiée et le substrat, ou encore la possibilité de travailler à température ambiante. Ainsi, en combinant l'implantation ionique et le dépôt, des ions d'une énergie spécifique sont injectés en continu à l'interface entre le film et le substrat pendant le dépôt. Les atomes interfacials se mélangent par collisions en cascade, formant une zone de transition de mélange atomique près de l'interface initiale afin d'améliorer l'adhérence 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.

Ce procédé est appelé dépôt assisté par faisceau d'ions (IBED), qui conserve les caractéristiques du processus d'implantation ionique tout en permettant de recouvrir le substrat d'un matériau en couche mince complètement différent de celui 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 un plasma sans décharge de gaz, le revêtement peut être effectué à une pression <10-2 Pa, réduisant ainsi la contamination par les gaz.

(2) Les paramètres de base du procédé (énergie ionique, densité ionique) sont électriques. En général, il n'est pas nécessaire de contrôler le débit de gaz ni d'autres paramètres non électriques ; on peut ainsi facilement contrôler la croissance de la couche de film, ajuster sa composition et sa structure, et garantir aisément la reproductibilité 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 procédé convient au traitement de surface de films fonctionnels dopés, de moules de précision usinés à froid et d'aciers de construction trempés à basse température.

(4) Il s'agit d'un processus 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) Du fait des caractéristiques de rayonnement direct du faisceau d'ions, il est difficile de traiter les surfaces complexes 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 d'ions.

(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