主讲人：张以忱《真空技术》主要内容1.真空镀膜概论1.1真空镀膜技术1.2真空镀膜特点1.3真空镀膜技术分类真空表面处理技术的分类各种干式镀膜技术的比较1.4真空镀膜的应用薄膜的应用2.真空蒸发镀膜2.1真空蒸发镀膜原理真空蒸发镀膜原理图蒸发镀膜成膜条件真空条件蒸镀室内真空度应高于10-2Pa室内残余气体的分子到达基片表面上的几率<膜材的蒸发速率蒸发条件蒸发速率应足够大以达到工艺要求的沉积速率（kg/m2s）清洗条件基片应进行镀前处理（粗糙度小，表面上无污染物，无氧化化层等）2.2蒸发源电阻加热式蒸发源——丝状源与箔状源电阻加热式蒸发源——铝蒸发用坩埚加热器电子束加热式蒸发源电子束加热式蒸发源——e型枪工作原理示意图电子束加热式蒸发源——e型枪电子束偏转角感应加热式蒸发源空心阴极等离子体电阻式加热式蒸发源空心阴极等离子体电阻式加热式蒸发源——HCD枪特性激光加热式蒸发源蒸发源按形状分类：点蒸发源及点源对平面的蒸发小平面蒸发源及小平面源对平行平面的蒸发环形蒸发源——环形线蒸发源环形蒸发源——环形平面蒸发源环形蒸发源——环形柱面蒸发源环形蒸发源——环形锥面蒸发源基片与蒸发源的相对位置圆形平面源的膜厚分布间歇式真空蒸发镀膜机立式真空蒸发镀膜机卧式真空蒸发镀膜机半连续式真空蒸发镀膜机立式真空蒸发镀膜机镀膜室1.室体2.球面行星转动基片架3.膜厚测量晶体4.烘烤装置5.挡板6.膜材7.e型枪蒸发源单室半连续真空镀膜机镀膜室送丝机构的结构1.坩埚2.导管3.膜材丝4.主动辊轮5.压轮6.导向辊7.支架8.绕丝轮双室半连续真空蒸发镀膜机蒸发源的位置1.基体2.蒸发源开启机构示意图1.真空室体2.卷绕机构3.密封大板4.动力柜5.行程开关6.小车2.4特殊蒸发技术蒸发镀膜工艺中应考虑的问题3.真空溅射镀膜3.1溅射镀膜离子轰击固体表面时发生的物理过程与溅射率有关的因素溅射率与离子能量的关系银、铜钽金属的溅射率与能量为45keV的轰击离子的函数关系溅射率与离子入射角的典型曲线几种靶材的溅射率与温度的关系镍的溅射率与总压力的关系曲线溅射镀膜特点3.2直流溅射镀膜直流二极溅射装置原理图直流偏压溅射示意图1-机械泵2-阀3-可调漏泄阀4-低真空计5-高真空计6-阴极7-稳定性电极8-电磁线圈9-溅射室10-蒸镀基体灯丝11-靶12-阳极13-闸阀14-液氨阱15-放气阀16-液氮阱17-扩散泵18-水冷密封板19-钛升华泵20-加热器3.3直流磁控溅射镀膜磁控溅射原理图直流磁控溅射镀膜特点3.3.2磁控溅射靶各种磁控溅射靶的结构磁控溅射靶电流-电压特性沉积速率功率效率各种参数下的功率效率间歇式磁控溅射镀膜机半连续式磁控溅射镀膜机连续式磁控溅射镀膜机1.底法兰2.基片架3.矩形平面靶4.矩形挡板5.烘烤装置6.钟罩7.同轴圆柱靶8.圆形平面靶9.圆形挡板10.充气系统11.S枪靶12.支柱13.主动转轴14.密封圈1.进料室2.基片盒3.闸阀4.加热器5.预热室6.台板7.镀膜室8.溅射靶9.冷却室10.成品片11.取料室12.抽气系统连续式磁控溅射镀膜机连续式磁控溅射镀膜机镀膜室3.4射频溅射镀膜3.4.1射频溅射镀膜工作原理3.4.2射频溅射镀膜装置射频二极溅射装置聚束磁场强弱造成放电区域变化示意图（a）发散型（b）均匀型（c）聚束型1.射频电源2.射频靶3.溅射室4.磁场线圈5.等离子体6.基体射频磁控溅射装置射频溅射靶的结构3.5反应溅射镀膜3.5.1反应溅射的机理及特性3.5.2反应溅射镀膜装置间歇式反应溅射装置半连续式反应溅射装置3.6各磁控溅射靶的磁场3.6.2圆形平面磁控溅射靶的磁场3.6.3同轴圆柱形磁控溅射靶的磁场3.6.4旋转式圆柱形磁控溅射靶的磁场3.6.5S-枪溅射靶的磁场4.真空离子镀膜和离子束沉积技术4.1真空离子镀膜离子镀的类型4.1.1离子镀原理和成膜条件离子镀原理离子镀的成膜条件4.1.2等离子体在离子镀膜中的作用4.1.3离子镀膜工艺参数基片偏压对膜层密度的影响离子镀工艺必须满足的基本条件4.1.4离子镀膜装置直流二极型离子镀装置三极型或多极型离子镀装置1.阳极2.蒸发源3.基体4.热电子发射阴极5.可调电阻6.灯丝电源7.直流电源8.真空室9.真空系统10.蒸发电源11.进气口ARE活性反应离子镀装置空心阴极放电离子镀装置4.2真空电弧离子镀膜4.2.1弧光放电及真空电弧镀机理真空阴极电弧放电过程机理探针的特性曲线4.2.2真空电弧镀蒸发源圆形平面电弧镀蒸发源1.屏蔽罩2.密封圈3.靶材4.水冷源体5.磁体6.引弧极圆形平面可控电弧镀蒸发源4.3离子束辅助沉积技术离子束辅助沉积机理离子束辅助沉积技术分类蒸发镀的离子束辅助沉积技术溅射镀的离子束辅助