イオンビームアシスト成膜技術は、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、イオン注入材料の表面改質プロセスでは、改質層の厚さをイオン注入層の厚さよりもはるかに厚くすることが望ましい場合が多く、同時に、改質層と基板間の界面がシャープであることや、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したいとされています。そこで、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エネルギーのイオンを膜と基板の界面に連続的に注入し、カスケード衝突によって界面原子を混合させ、初期界面付近に原子混合遷移領域を形成して、膜と基板間の結合力を向上させます。そして、この原子混合領域上で、イオンビームの作用により、所望の厚さと特性を持つ膜が成長し続けます。
これはイオンビームアシスト蒸着（IBED）と呼ばれ、イオン注入プロセスの特性を維持しながら、基板とは全く異なる薄膜材料で基板をコーティングすることを可能にする。
イオンビームアシスト蒸着には、以下の利点があります。
（１）イオンビームアシスト蒸着はガス放電なしでプラズマを生成するため、10⁻² Pa未満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ます。
（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）は電気的なものです。一般的にガス流量などの非電気的なパラメータを制御する必要はなく、膜層の成長を容易に制御し、膜の組成と構造を調整し、プロセスの再現性を容易に確保できます。
（３）加工物の表面には、基材とは全く異なる膜をコーティングすることができ、その厚さは低温（＜２００℃）でのイオン衝撃エネルギーによって制限されない。ドーピングされた機能性膜、冷間加工された精密金型、低温焼戻しされた構造用鋼の表面処理に適している。
（４）室温で制御される非平衡プロセスである。高温相、準安定相、非晶質合金などの新しい機能性フィルムを室温で得ることができる。
イオンビームアシスト蒸着の欠点は以下のとおりです。
（１）イオンビームは直接放射特性を持つため、ワークピースの複雑な表面形状への対応が困難である。
（２）イオンビーム流のサイズに制限があるため、大型で面積の大きいワークピースを扱うことは困難である。
（３）イオンビームアシスト蒸着速度は通常約1nm/sであり、薄膜層の作製には適しているが、大量の製品のめっきには適していない。
–この記事は以下によって公開されています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