薄膜沉积（镀膜）类型有哪几种？

原标题：薄膜沉积（镀膜）类型有哪几种？

薄膜沉积技术

薄膜沉积是一种将非常薄的材料薄膜（在几纳米到大约 100 微米之间，或几个原子的厚度）应用到要涂覆的“基板”表面上，或在先前沉积的涂层上形成的技术层。薄膜沉积制造工艺是当今半导体行业、太阳能电池板、光电子存储和光学设备行业的核心。

薄膜沉积通常分为两大类——化学沉积和物理气相沉积系统。

物理气相沉积（PVD）

物理气相沉积是指使用机械、机电或热力学过程将材料从源释放并沉积在基材上的应用技术。其中固体材料在真空环境中蒸发并作为纯材料或合金成分涂层沉积在基材上。物理气相沉积（PVD）最常见的两种技术是蒸发和溅射。

该工艺将涂层材料作为单个原子或在分子水平上转移，它可以提供极其纯净和高性能的涂层，对于许多应用而言，这比使用的其他方法更可取。作为每个微芯片和半导体设备、耐用保护膜、光学透镜、太阳能电池板和许多医疗设备的核心，PVD 涂层为最终产品提供了关键的性能属性。无论涂层需要极薄、纯净、耐用还是清洁，PVD 都能提供解决方案。

瑞派热蒸发原理图

热蒸发

热蒸发是加热一种固体材料，该材料在高真空室内沉积到基材表面，直到它开始沸腾并蒸发产生蒸汽压力。在真空沉积室内，即使是相对较低的气压也足以产生蒸气。这种蒸发的材料构成了升华效应，在高真空环境传播，而不会与其他原子发生反应或散射。它穿过腔室并沉积在基板，作为薄膜粘附在基板上。

在热蒸发过程中有两种主要的加热源材料的方法。一种称为灯丝蒸发，因为它是通过简单的电加热元件或灯丝来实现的。另一个常见的热源是电子束蒸发，其中电子束瞄准源材料以使其蒸发并进入气相沉积。

薄膜蒸发系统可以提供相对较高的沉积速率、实时速率和厚度控制以及（通过适当的物理配置）对诸如 Lift Off 等工艺进行良好的蒸发流方向控制以实现直接图案化涂层的优势。

磁控溅射

磁控溅射使用磁铁将电子捕获在带负电的靶材上，这样它们就不会自由地轰击基材，防止要镀膜的物体过热或损坏，具有更快的薄膜沉积速率。磁控溅射系统通常配置为直列式，基板在某种类型的传送带上通过目标材料行进。对于较小的应用则设置为圆形。通常使用的几种方法来诱导高能状态，包括直流 (DC)、交流 (AC) 和射频 (RF) 磁控溅射源。

与更传统加热温度的热蒸发相比，溅射发生在等离子体的第四自然状态环境中，具有更高的温度和动能，可以在原子水平上进行更纯净和更精确的薄膜沉积。

瑞派磁控溅射原理图

化学气相沉积（CVD）

化学气相沉积通常称为 CVD，是指广泛用于生产高质量、高性能固体涂层或聚合物的薄膜沉积技术。虽然有各种各样的特定 CVD 工艺，但它们的共同点是由热或等离子体驱动的气态化学前体的化学反应，以在基板上产生致密的薄膜。

CVD 是一种高度通用且快速的方法，可以生长具有均匀厚度的致密、纯涂层。对于热 CVD，加热衬底并将前体反应物气体引入沉积室，该前体反应气体可以直接吸收到要涂覆的衬底表面上，也可以在气相中形成中间反应物，然后将其沉积到基板。这些过程可在高温和大气压或较低压力下进行。

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