イオンビーム支援蒸着技術は、イオンビーム注入と蒸着コーティング技術にイオン表面複合加工技術を組み合わせたものです。半導体材料やエンジニアリング材料などのイオン注入材料の表面改質プロセスでは、改質層の厚さがイオン注入の厚さよりもはるかに厚いことが求められることがよくありますが、改質層と基板の界面がシャープであること、ワークピースを室温で加工できることなど、イオン注入プロセスの利点も維持する必要があります。そのため、イオン注入とコーティング技術を組み合わせることで、コーティング中に一定のエネルギーを持つイオンがフィルムと基板の界面に連続的に注入され、界面原子がカスケード衝突によって混合され、初期界面付近に原子混合遷移領域が形成され、フィルムと基板の結合力が向上します。そして、原子混合領域上で、イオンビームの関与により、必要な厚さと特性を持つフィルムが継続的に成長します。
これはイオンビーム支援蒸着（IBED）と呼ばれ、イオン注入プロセスの特性を保持しながら、基板とはまったく異なる薄膜材料で基板をコーティングすることができます。
イオンビーム支援蒸着には次のような利点があります。
（１）イオンビームアシスト蒸着法はガス放電なしにプラズマを生成するため、１０−２Ｐａ以下の圧力でコーティングを行うことができ、ガス汚染を低減できる。
（2）基本的なプロセスパラメータ（イオンエネルギー、イオン密度）は電気的です。通常、ガス流量などの非電気的パラメータを制御する必要がないため、膜層の成長を容易に制御し、膜の組成と構造を調整できるため、プロセスの再現性を容易に確保できます。
（3）低温（<200℃）において、基板とは全く異なる膜をワーク表面にコーティングすることができ、その厚さは照射イオンのエネルギーによる制限を受けません。ドーピングされた機能性フィルム、冷間加工された精密金型、低温焼戻しされた構造用鋼などの表面処理に適しています。
（4）室温で制御される非平衡プロセスであり、高温相、準安定相、非晶質合金などの新機能薄膜を室温で得ることができる。
イオンビーム支援蒸着の欠点は次のとおりです。
（１）イオンビームは直接照射特性を有するため、ワークの複雑な表面形状に対応することが困難である。
（２）イオンビームの大きさに制限があるため、大型・大面積のワークピースの加工が困難である。
（３）イオンビーム支援蒸着法の蒸着速度は通常１ｎｍ／ｓ程度であり、薄膜層の形成には適しているが、大量生産品のめっきには適していない。
–この記事は真空コーティング機メーカー広東振華
投稿日時: 2023年11月16日