pvd制程介绍及应用new

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1、2021/10/61PVD制程介紹及應用FIH機構產品處表面處理加工部真空鍍膜課2021/10/62鍍膜成形的方法分類固相法----化學變化液相法----化學變化氣相法----化學作用+物理作用2021/10/63氣相法物理氣相沉積法（PVD）化學氣相沉積法（CVD）2021/10/64物理氣相沉積法（PVD）靶材經各種不同方法之處理，由固態或液態激發為氣體，形成的氣體原子、分子或離子由蒸發源穿越真空到達基材表面（工件），逐漸沉積形成薄膜，稱之為物理氣相沉積法（PVD）。2021/10/65PVD包括：真

2、空蒸鍍（VacuumEvaporation）濺鍍（SputteringDeposition）離子鍍（IonPlating）2021/10/66真空蒸鍍（VacuumEvaporation）工作原理：在真空環境中，利用升高置于蒸發源之靶材溫度，使之熔解后蒸發（或直接升華），此時氣態之靶材原子或分子同時具有加溫后之動能，而飛向基座（工件）沉積為固態薄膜。2021/10/67真空蒸鍍（VacuumEvaporation）真空的定義：真空并不是真正的没有空气，它是指低于一个大气压的气体空间。粗真空：（105~10

3、2Pa）低真空：（102~10-1Pa）高真空：（10-1~10-6Pa)超高真空：（10-6Pa~10-12Pa)极高真空：（<10-12Pa)2021/10/68間接加熱型：針對蒸發源加熱，間接使靶材受熱而蒸發;直接加熱型：利用高能粒子（電子束、電漿或鐳射）或高頻，直接使蒸發源上的靶材受熱而蒸發。真空蒸鍍（VacuumEvaporation）2021/10/69真空蒸鍍（VacuumEvaporation）常用蒸發源材料：材料石墨（C）鎢（W）鉭（Ta）鉬（Mo）熔點（℃）37273410299626

4、10常用靶材材料：材料鋁（Al）錫（Sn）鎳（Ni）銦（In）熔點（℃）66023214531572021/10/610VacuumSubstrate真空蒸鍍（VacuumEvaporation）VacuumEvaporationFilament2021/10/611真空蒸鍍（VacuumEvaporation）制程工藝：底塗蒸鍍面塗2021/10/612真空蒸鍍（VacuumEvaporation）底漆(Basecoat)填補射出模痕，增加平坦性及光澤做為鍍膜的接著層，增加鍍膜附著力調整鍍膜亮霧度防

5、止素材分子擴散至鍍膜層素材無底漆素材有底漆底漆鍍層2021/10/613真空蒸鍍（VacuumEvaporation）面漆(Topcoat)保護鍍膜層防侵蝕提供耐刮耐磨保護耐環境測試調整亮霧度加入顏料或染料可變化顏色（彩鍍）2021/10/614濺鍍（SputteringDeposition）工作原理：利用電漿所產生的離子，藉著離子對靶材電極(Cathode)的轰击(Bombardment)，使靶材表面原子脫離，進而在基材（工件）表面沉積成薄膜。2021/10/615濺鍍（SputteringDeposi

6、tion）VacuumpumpTargetMaterial(Cathode)EnergyGasPlasma电位差ArAr+Substrate在真空環境中電極(Cathode)通入電流使其放電,靶为负极,工件为正极製程氣體(Ar)通入Ar離子撞擊靶材表面釋出原子,原子在电场作用下向工件(阳极)移动Ar離子在電漿中向靶材移動Ar解離形成電漿(Ar+离子)靶材原子落在工件上,形成薄膜2021/10/616電漿(Plasma):電子在電場中加速而與中性氣體分子或原子發生非彈性碰撞，產生離子化(Ionization

7、)、解離(Dissociation)或激發(Excitement)而形成離子化氣體。電漿為一複雜的物質狀態其所有組成包括離子、電子、中性原子與分子、受激態粒子、紫外線等，有異於固態、液態、氣態亦被稱為物質的第四態。濺鍍（SputteringDeposition）2021/10/617濺鍍（SputteringDeposition）123-13-23-4453-3腔内镀膜腔内缓冲卸载真空腔上载真空腔輸送帶进輸送帶出RF腔内处理12345In-Line濺鍍製程2021/10/618單元名稱功能說明上載室大氣狀

8、態時,基材自外部進入本室,定位後;幫浦啟動抽至真空狀態.清潔室真空狀態通入射頻電源(RF),產生Plasma電漿,清潔基材表面濺射緩衝室基材等待區濺射室真空狀態通入DC電源,產生濺射(Sputtering)反應,使基材成金屬色濺射緩衝室基材完成區緩衝室基材轉送區下載室基材完成後,自真空狀態通入空氣,以回到大氣,取出基材濺鍍（SputteringDeposition）In-Line溅镀各段功能2021/10/619真空蒸镀202