Қазіргі заманғы беттік инженерияда физикалық бу шөгіндісі (ФБШ) өзінің тамаша пленка өнімділігі мен экологиялық таза сипаттамаларының арқасында негізгі вакуумдық жабын технологиясы ретінде пайда болды. Бұл мақалада ПБШ технологиясының принциптері, жіктелуі және типтік қолданылуы терең талданып, сала мамандарына техникалық түсініктер беріледі.
№1 PVD технологиясының негізгі принциптері
PVD - вакуум жағдайында (әдетте ≤10⁻³ Па) жүргізілетін процесс, онда жабын материалы физикалық түрде буланып, содан кейін қатты жұқа қабықша түзу үшін негіз бетіне конденсацияланады. Бұл әдіс келесідей сипатталады:
Тұндыру температурасы салыстырмалы түрде төмен (әдетте <500°C)
Жоғары пленка тазалығы және басқарылатын құрамы
Экологиялық таза (ағынды суларды төгуге болмайды)
Нанометр деңгейіндегі дәлдікті басқару
№2 жіктеулеріPVD жабдықтарытПроцестер
1. Вакуумдық булану жабыны
Вакуумдық булану жабын материалын қаныққан бу қысымына жеткенше және буланғанша қыздыруды қамтиды. Жалпы түрлеріне мыналар жатады:
Резистивті қыздыру булануы
Қыздыру элементтері ретінде вольфрам немесе молибден сияқты отқа төзімді металдарды пайдаланады. Алюминий (Al) және күміс (Ag) сияқты балқу температурасы төмен материалдарға жарамды.
Электрондық сәулелік булану (EB-PVD)
Нысаналы материалды бомбалау үшін электронды зеңбірек (10–30 кВ) пайдаланады, бұл 3000°C-тан жоғары жергілікті температураны тудырады. Жоғары балқу температурасы бар оксидтер үшін өте қолайлы.
Молекулалық сәулелік эпитаксия (MBE)
Эпитаксиалды қабықшаның өсуін атом деңгейінде басқаруға мүмкіндік беретін, ультра жоғары вакуумда (≤10⁻⁸ Па) орындалатын өте дәл әдіс.
2. Шашырату арқылы тұндыру
Шашырату жоғары энергиялы бөлшектердің нысана материалын бомбалауын, субстратқа түсетін атомдарды лақтыруын қамтиды. Шашыратудың негізгі түрлеріне мыналар жатады:
Тұрақты токпен шашырату (тұрақты ток)
Негізгі бүрку әдісі; нысана электр өткізгіш болуы керек.
Радиожиілік шашырауы (радиожиілік)
13,56 МГц жиілікте жұмыс істейді, бұл оқшаулағыш материалдардың шашырауына мүмкіндік береді.
Магнетронды шашырату
Теңгерімді түрі: нысана бетіндегі магнит өрісінің кернеулігі 100–300 Гаусс
Теңгерімсіз түрі: Жақсы тұндыру үшін плазмалық диффузияны күшейту
Орташа жиілікті қос катод: Реактивті тозаңдату кезінде «нысаналы улану» мәселесін шешеді
Жоғары қуатты импульсті магнетронды шашырату (HIPIMS): иондану жылдамдығы >90%, ультра тығыз, бағансыз қабықшалар шығарады
№3 PVD технологиясының типтік қолданылуы
Құрал жабындары
TiN, TiAlN сияқты қатты жабындар (қаттылығы >3000 HV)
Кесу құралдары мен қалып бетін жақсарту үшін кеңінен қолданылады
Сәндік жабындар
ZrN, TiZrN қолданылған алтын тәрізді әрлеу
Ұялы телефон жақтауларына, жуынатын бөлме жиһаздарына және тұтыну тауарларына қолданылады
Функционалды жұқа пленкалар
ITO (Индий қалайы оксиді) парақ кедергісі <10 Ω/□ мөлдір өткізгіш пленкалар
Көрінетін жарық өткізгіштігі > 99% болатын оптикалық шағылыстыруға қарсы жабындар
Жартылай өткізгішті қаптама
Пластиналық деңгейдегі металлдау (Al, Cu өзара байланысады)
Диффузияға төзімділік үшін TaN және TiN қолданып, тосқауыл қабатын тұндыру
- Бұл мақала жарияландывакуумдық жабын машинасын өндіруші Чжэньхуа шаңсорғышы.
Жарияланған уақыты: 18 маусым 2025 ж.