膜層の機械的特性は、接着力、応力、凝集密度などの影響を受けます。膜層の材料とプロセス要因の関係から、膜層の機械的強度を向上させるには、次のプロセスパラメータに重点を置く必要があることがわかります。
（1）真空度。真空度がフィルムの性能に与える影響は明らかです。フィルム層の性能指標のほとんどは真空度に大きく依存します。通常、真空度が高くなると、フィルムの凝集密度が増加し、硬度が増し、フィルム構造が改善され、化学組成が純粋になりますが、同時に応力も増加します。
（2）蒸着速度。蒸着速度の向上は、蒸発源温度の上昇だけでなく、蒸発源面積の拡大によっても達成できます。しかし、蒸発源温度の上昇には欠点があります。膜層応力が大きくなりすぎたり、成膜ガスが分解しやすくなるからです。そのため、蒸発源温度の上昇よりも蒸発源面積の拡大の方が有利な場合もあります。
（3）基板温度。基板温度の上昇は、基板表面に残留するガス分子の吸着を排除するのに役立ち、基板と堆積した分子間の結合力を増加させます。同時に、物理吸着から化学吸着への変換が促進され、分子間の相互作用が強化されるため、膜層構造が緊密になります。たとえば、Mg膜の場合、基板を250〜300℃に加熱すると、内部応力が減少し、凝集密度が向上し、膜層の硬度が高まります。基板を120〜150℃に加熱して調製したZrO3-SiO2多層膜は、機械的強度が大幅に向上しますが、基板温度が高すぎると膜層の劣化を引き起こします。
（4）イオン衝撃。イオン衝撃は、高凝集性表面の形成、表面粗さ、酸化、凝集密度に効果があります。コーティング前のイオン衝撃は表面を清浄化し、接着力を高めます。コーティング後のイオン衝撃は、膜層の凝集密度などを改善し、機械的強度と硬度を高めます。
（5）基板の洗浄。基板の洗浄方法が適切でなかったり、洗浄されていない場合、基板に不純物や洗浄剤が残留し、新たな汚染を引き起こし、コーティング層の凝集状態や接着力が異なり、第一層の構造特性や光学的厚さに影響を与えるだけでなく、フィルム層が基板から剥がれやすくなり、フィルム層の特性が変化する可能性があります。
–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: 2024年5月4日