







真空镀膜机的阴极电弧技术
真空镀膜机的阴极电弧技术是利用真空环境下的弧光放电,使固体阴极靶材蒸发、离化并通过等离子体的强化作用,飞向阳极基体表面沉积成膜的技术。正因为如此,阴极电弧技术具有极高的沉积速率。
在含有惰性气体或反应气体的真空环境下沉积在基体表面,具有高能量的离子束对于提高膜基结合力和打乱膜的柱状晶结构是非常有利的,从而也可大幅度改善膜的***结构和力学性能。目前,各薄膜设备制造商通过对成膜原理和工艺的研究采用各种不同的措施来减少“液滴”的产生。
其中BAI1200、RCS是采用圆形平面阴极源技术和辐射加热技术,可进行快速镀膜生产。利用该工艺制备的TiAlN可增强加工工具切削刃的稳定性,并使干切削加工成为可能。
四种常见的真空镀膜材料
1.氧化物:一氧化硅SiO,二氧化硅SiO2,二氧化钛TiO2,二氧化锆ZrO2,二氧化铪HfO2,一氧化钛TiO,五氧化三钛Ti3O5,五氧化二铌Nb2O5,五氧化二钽Ta2O5,氧化钇Y2O3,氧化锌ZnO等高纯氧化物镀膜材料。
3.其它化合物:硫化锌ZnS,硒化锌ZnSe,氮化钛TiN,碳化硅SiC,钛酸镧LaTiO3,钛酸钡BaTiO3,钛酸锶SrTiO3,钛酸镨PrTiO3,等真空镀膜材料。
4.金属镀膜材料:高纯铝Al,高纯铜Cu,高纯钛Ti,高纯硅Si,高纯金Au,高纯银Ag,高纯铟In,高纯镁Mg,高纯锌Zn,高纯铂Pt,高纯锗Ge,高纯镍Ni,高纯金Au,金锗合金AuGe,金镍合金AuNi,镍铬合金NiCr,钛铝合金TiAl,锌铝合金ZnAl,铝硅合金AlSi等金属镀膜材料。
真空镀膜机真空室形变带来的影响
为尽量减小真空镀膜机真空室形变带来的影响,我们将导轨、丝杆等传动件固定于一个刚性的中间层上,其与真空室底壁之间采用点、线、面活性支撑,以吸收和隔离形变,并设置形变补偿调节机构,在系统抽真空之前,参照有限元计算提供的理论数据预设适当的补偿量,以使其在真空状态下达到平衡。
为了验证有限元计算的结果,对真空室的形变和补偿进行了测试。首先,将四只千分表***在工作台安装基点的真空壁外侧,当真空室由大气抽到真空时,记录各千分表的变化量,经处理后为用激光自准直仪调整设备形变补偿。
由水平调整的自准直仪发出一束激光穿过真空室的玻璃窗照射固定于工作台上的反射镜,在大气环境下调整设备形变补偿调节机构,使反射光束进入自准直仪接收视场,记录两维角度偏差。
按有限元计算的真空状态下的补偿量再次调整,显然,此时的反射光束已远离自准直仪接收视场,但一旦真空室进入真空状态,反射光束又重新进入自准直仪的接收视场,记录此时的两维角度偏差。前后两次显示的两维角度偏差基本吻合。
工作台运动副的润滑及对真空环境的影响工作台的扫描是处于真空室环境下的频繁运动,除用滚动代替滑动来降低摩擦系数外,在导轨、丝杆等运动副之间采取良好的润滑是保证刻蚀装置长时间正常运行的必要条件。
真空中的润滑的方式通常有镀固体润滑膜和直接使用润滑剂等镀膜容易***导轨的运动精度,且工艺复杂。
为此,我们测试了一种市场商品――二硫化钼润滑剂的润滑效果,将该润滑剂直接喷涂在运动副表面,并用四极质谱仪分析了该润滑剂在真空中挥发出的气体的主要成分。
