Технология осаждения с помощью ионного пучка представляет собой технологию нанесения покрытий методом ионного пучка и осаждения из паровой фазы в сочетании с технологией обработки композитных ионных поверхностей. В процессе модификации поверхности материалов с ионным инжектом, будь то полупроводниковые материалы или конструкционные материалы, часто желательно, чтобы толщина модифицированного слоя была намного больше, чем при ионной имплантации, но также желательно сохранить преимущества процесса ионной инжекции, такие как модифицированный слой и подложка между острым интерфейсом, могут быть обработаны при комнатной температуре заготовки и т. д. Поэтому, объединяя ионную имплантацию с технологией покрытия, ионы с определенной энергией непрерывно инжектируются в интерфейс между пленкой и подложкой во время нанесения покрытия, а интерфейсные атомы смешиваются с помощью каскадных столкновений, образуя переходную зону смешивания атомов вблизи начального интерфейса для улучшения силы связи между пленкой и подложкой. Затем в зоне смешивания атомов пленка с требуемой толщиной и свойствами продолжает расти при участии ионного пучка.
Это называется ионно-лучевым осаждением (IBED), которое сохраняет характеристики процесса ионной имплантации, позволяя при этом покрывать подложку тонкой пленкой материала, который совершенно отличается от подложки.
Осаждение с помощью ионного пучка имеет следующие преимущества.
(1) Поскольку при ионно-лучевом осаждении плазма генерируется без газового разряда, нанесение покрытия можно выполнять при давлении <10-2 Па, что снижает загрязнение газом.
(2) Основные параметры процесса (энергия ионов, плотность ионов) являются электрическими. Обычно не нужно контролировать поток газа и другие неэлектрические параметры, можно легко контролировать рост слоя пленки, регулировать состав и структуру пленки, легко обеспечить повторяемость процесса.
(3) Поверхность заготовки может быть покрыта пленкой, которая полностью отличается от подложки, а ее толщина не ограничена энергией бомбардирующих ионов при низкой температуре (<200℃). Подходит для поверхностной обработки легированных функциональных пленок, холоднообработанных прецизионных форм и низкотемпературной закаленной конструкционной стали.
(4) Это неравновесный процесс, контролируемый при комнатной температуре. Новые функциональные пленки, такие как высокотемпературные фазы, субстабильные фазы, аморфные сплавы и т. д., могут быть получены при комнатной температуре.
Недостатками ионно-лучевого осаждения являются:
(1) Поскольку ионный пучок имеет характеристики прямого излучения, его трудно обрабатывать со сложной формой поверхности заготовки.
(2) Сложно работать с крупногабаритными и имеющими большую площадь заготовками из-за ограничения размера потока ионного пучка.
(3) Скорость осаждения с помощью ионного пучка обычно составляет около 1 нм/с, что подходит для подготовки тонких пленочных слоев и не подходит для нанесения покрытия на большие объемы изделий.
–Эта статья опубликованапроизводитель вакуумных напылительных машинГуандун Чжэньхуа
Время публикации: 16 ноября 2023 г.