필름 증착을 위한 진공 증착법의 주요 특징은 높은 증착 속도입니다.스퍼터링 방법의 주요 특징은 사용 가능한 필름 재료의 범위가 넓고 필름층의 균일성이 우수하지만 증착 속도가 낮다는 것입니다.이온 코팅은 이 두 공정을 결합한 방식입니다.
이온 코팅 원리 및 성막 조건
이온 코팅의 작동 원리는 그림에 나와 있습니다.진공 챔버는 10-4 Pa 이하의 압력으로 펌핑된 다음 불활성 가스(예: 아르곤)로 0.1~1 Pa의 압력으로 채워집니다. 최대 5 kV의 음의 DC 전압이 기판에 인가된 후, 저압 가스 글로우 방전 플라즈마 영역은 기판과 도가니 사이에 설정됩니다.불활성 가스 이온은 전기장에 의해 가속되어 기판 표면에 충격을 가하여 공작물 표면을 청소합니다.이 세척 과정이 끝나면 도가니에서 코팅할 물질이 기화되면서 코팅 과정이 시작됩니다.기화된 증기 입자는 플라즈마 구역으로 들어가 해리된 불활성 양이온 및 전자와 충돌하고, 증기 입자 중 일부는 해리되어 전기장의 가속 하에서 공작물과 코팅 표면에 충돌합니다.이온 플레이팅 공정에서는 기판에 증착뿐만 아니라 양이온의 스퍼터링도 있기 때문에 증착 효과가 스퍼터링 효과보다 커야 박막을 형성할 수 있다.
기판에 항상 고에너지 이온이 충돌하는 이온 코팅 공정은 매우 깨끗하며 스퍼터링 및 증발 코팅에 비해 여러 가지 장점이 있습니다.
(1) 접착력이 강하여 코팅층이 쉽게 벗겨지지 않습니다.
(a) 이온 코팅 공정에서 글로우 방전에 의해 생성된 많은 수의 고에너지 입자는 기판 표면에 음극 스퍼터링 효과를 생성하는 데 사용되며 스퍼터링 및 표면에 흡착된 가스 및 오일을 세정합니다. 전체 코팅 공정이 완료될 때까지 기판 표면을 정화합니다.
(b)코팅 초기 단계에서 스퍼터링과 증착이 공존하여 필름 기재 또는 필름 재료와 기재의 혼합물의 계면에 구성 요소의 전이층을 형성할 수 있는 "유사 확산층", 효과적으로 필름의 접착 성능을 향상시킬 수 있습니다.
(2) 우수한 랩 어라운드 특성.그 이유 중 하나는 코팅 물질 원자가 고압 하에서 이온화되어 기판에 도달하는 과정에서 가스 분자와 여러 번 충돌하여 코팅 물질 이온이 기판 주변에 흩어질 수 있기 때문입니다.또한 전계의 작용으로 기판 표면에 이온화된 코팅 물질 원자가 증착되기 때문에 기판 전체가 박막으로 증착되는데 증발 코팅은 이러한 효과를 얻을 수 없다.
(3) 코팅의 고품질은 코팅층의 밀도를 향상시키는 양이온으로 증착된 필름의 지속적인 충돌로 인한 응축물의 스퍼터링 때문입니다.
(4) 금속 또는 비금속 재료에 다양한 코팅 재료 및 기판을 코팅할 수 있습니다.
(5)화학 기상 증착(CVD)에 비해 기판 온도가 일반적으로 500°C 미만으로 낮지만 접착 강도는 화학 기상 증착 필름과 완전히 비슷합니다.
(6) 높은 증착 속도, 빠른 필름 형성 및 수십 나노미터에서 마이크론까지의 필름 두께를 코팅할 수 있습니다.
이온 코팅의 단점은 다음과 같습니다. 필름의 두께를 정밀하게 제어할 수 없습니다.미세 코팅이 필요할 때 결함 집중도가 높음;가스는 코팅 중에 표면에 들어가 표면 특성을 변경합니다.경우에 따라 공동 및 핵(1nm 미만)도 형성됩니다.
증착 속도는 이온 코팅이 증착 방식과 유사합니다.필름 품질은 이온 코팅에 의해 생성된 필름이 스퍼터링에 의해 제조된 필름에 가깝거나 더 좋습니다.
게시 시간: 2022년 11월 08일