真空镀膜时如何控制膜层的厚度

作者&投稿:池春 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
在电镀过程中如何保证膜层厚度?~

不同纯度的铝及其合金的成膜速度是有差异的,因而阳极氧化的时间要分别对待,通常情况下铝材纯度越低,成膜速度越慢,为此需要根据合金种类、合理调整阳极氧化时间。 (2)正确计算阳极氧化件的面积。阳极氧化件的面积一定要仔细计算,同时在计算时还需把所用夹具的面积也要计入,否则输入的电流密度有可能过大或过小。膜层厚度难以得到保证。 (3)正确记录阳极氧化的始终时间。 当制件挂人阳极氧化槽之后要当即配送电流,并及时记下电流配送时间和制件出槽时间。膜层厚度的增长在采用恒电流密度阳极氧化时,在一定时间内,氧化膜厚度的增长与时间成正比,随着时间的延长,氧化膜逐渐增厚。若当时未记下进出槽时间,则膜层厚度是难以保证的。 (4)夹具接触要牢固可靠。制件与夹具之间接触不好主要发生在以下两个方面。 ①制件与夹具之间。当夹具弹性差、夹具截面积小,或夹具表面有氧化膜未退尽,增加了接触电阻,致使夹具发热,既增加了电能消耗,又影响了电流的畅通。为此夹具使用之前既要估计到所需电流的通过能力,还需进行充分清洗。 ②夹具与阳极铜梗之间。夹具与阳极铜梗之间的接触不良有各自的单方面原因,也有双方面原因,总之夹具与铜梗接触之后要进行导电测试,如未见有电流通过要进行检查,直至电流正常畅通。 (5)防止计算对象发生误会。膜层厚度的增长与电流密度有关,当采用较高电流密度时可以提高成膜速度,与电压无关。

时间-功率控制 根据 厚度=时间×速率,改变功率以保证V接近常数,再通过时间来控制厚度.
石英晶体监控 监测晶振片的振动频率 根据厚度与频率的变化关系,计算当前厚度来控制
光学监控 直接测量膜系的光学特性R/T
目测 肉眼观测反射颜色来控制膜层厚度,误差太大

时间-功率控制 根据 厚度=时间×速率,改变功率以保证V接近常数,再通过时间来控制厚度.
石英晶体监控 监测晶振片的振动频率 根据厚度与频率的变化关系,计算当前厚度来控制
光学监控 直接测量膜系的光学特性R/T
目测 肉眼观测反射颜色来控制膜层厚度,误差太大

精度要求高的话使用石英晶体测厚仪,可以直接测出膜层厚度,也可以跟电源设置自动膜厚控制,达到所需的厚度时自动停止。

一般是调节相关工艺以控制膜层沉积速率,然后通过控制时间来控制膜层的厚度。

1. 时间控制
对于沉积速率相对稳定的系统,厚度为时间和沉积速率的乘积。溅射中用的多些,但现在也逐渐加装下面所述的石英晶体膜厚控制系统或光控。
2. 目测
观察反射颜色随膜层沉积的变化。只有几层膜的重复生产中,有经验的师傅,控制精度甚至能达到10nm级别。
对人员依赖,不利于自动化生产。
3. 石英晶体膜厚控制
晶控,监测石英晶振片振动频率,利用其随膜厚增加而下降的关系,反推出沉积厚度。
优点,沉积材料无所谓透明,介质金属都可以,容易自动化。
缺点,监测并计算出的厚度是晶振片上的沉积厚度,并不是产品上的。所以虽然原理上精度很高,实际控制精度一般在5%,真空系统及成膜工艺优化后可达到0.5%。
4. 光学控制
光控,通常是实时监测监测片上的透过或反射光谱,反推出膜层厚度。自动系统中,一般伴有石英晶体膜厚控制系统控制沉积速率。
分直接监控和间接监控两种。
间接监控,监测片不同于产品片,
直接监控直接检测产品位置,甚至监测片就是产品片,特别适用于对于膜厚精度要求非常高的光学窄带滤光片。
另外,即使有光学控制系统时,晶控膜厚控制法仍不失为薄层或对光控法不敏感层的有效手段。
5. 其它
椭偏法(光学法的一种)、方块电阻法(导电膜),
ALD中,或可以用反应次数来控制。
总之,每种膜厚控制方法各有优缺点,根据沉积要求和沉积特性,找到适宜的控制方法,是对真空镀膜机研制者的要求。相对来说,晶控是一种成本较低又较为通用的方法。国内,膜林科技专业于石英晶体膜厚控制和光学控制系统。


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和硕县18446013899: 真空镀膜. -
乐正连芙瑞: 如果你用恒功率的电源,按恒功率去算,膜层厚度和功率有直接关系.

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