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真空鍍膜機鍍制薄膜不均勻的解決方法

隨著鍍膜技術的快速增長，各種類型的真空鍍膜機也開始逐漸出現(xiàn)。但是論起薄膜的均勻性，恐怕所有的真空設備鍍制的薄膜的均勻性都會受到某種因素影響。

對此，真空鍍膜機廠家指出，它的運作原理其實很簡單。就是通過真空狀態(tài)下正交磁場使電子轟擊Ar氣形成的Ar離子再轟擊靶材，靶材離子沉積于工件表面成膜。如此車燈鍍膜機廠家就該考慮與膜層厚度的均勻性有關的有真空狀態(tài)、磁場、Ar氣這三個方面。

真空狀態(tài)就需要抽氣系統(tǒng)來控制的，每個抽氣口都要同時開動并力度一致，這樣就可以控制好抽氣的均勻性，如果抽氣不均勻，在真空室內的壓強就不能均勻了，壓強對離子的運動是存在一定的影響的。另外抽氣的時間也要控制，太短會造成真空度不夠，但太長又浪費資源，不過有真空計的存在，要控制好還是不成問題的。

真空鍍膜過程的均勻性到底多重要？

真空鍍膜過程非常復雜，由于鍍膜原理的不同分為很多種類，僅僅因為都需要高真空度而擁有統(tǒng)一名稱。所以對于不同原理的真空鍍膜，影響均勻性的因素也不盡相同。并且均勻性這個概念本身也會隨著鍍膜尺度和薄膜成分而有著不同的意義。

薄膜均勻性的概念：

1、厚度上的均勻性，也可以理解為粗糙度，在光學薄膜的尺度上看(也就是1/10波長作為單位，約為100A)，真空鍍膜的均勻性已經相當好，可以輕松將粗糙度控制在可見光波長的1/10范圍內，也就是說對于薄膜的光學特性來說，真空鍍膜沒有任何障礙。

但是如果是指原子層尺度上的均勻度，也就是說要實現(xiàn)10A甚至1A的表面平整，是現(xiàn)在真空鍍膜中主要的技術含量與技術瓶頸所在，具體控制因素下面會根據(jù)不同鍍膜給出詳細解釋。

2、化學組分上的均勻性：

就是說在薄膜中，化合物的原子組分會由于尺度過小而很容易的產生不均勻特性，SiTiO3薄膜，如果鍍膜過程不科學，那么實際表面的組分并不是SiTiO3，而可能是其他的比例，鍍的膜并非是想要的膜的化學成分，這也是真空鍍膜的技術含量所在。

3、晶格有序度的均勻性：

這決定了薄膜是單晶，多晶，非晶，是真空鍍膜技術中的熱點問題，具體見下。

主要分類有兩個大種類：一、對于蒸發(fā)鍍膜：一般是加熱靶材使表面組分以原子團或離子形式被蒸發(fā)出來，并且沉降在基片表面，通過成膜過程(散點-島狀結構-迷走結構-層狀生長)形成薄膜。

厚度均勻性主要取決于：1、基片材料與靶材的晶格匹配程度；2、基片表面溫度；3、蒸發(fā)功率，速率；4、真空度；5、鍍膜時間，厚度大小。

組分均勻性：蒸發(fā)鍍膜組分均勻性不是很容易保證，具體可以調控的因素同上，但是由于原理所限，對于非單一組分鍍膜，蒸發(fā)鍍膜的組分均勻性不好。

晶向均勻性：1、晶格匹配度;2、基片溫度;3、蒸發(fā)速率.

真空鍍膜機設計安全

安全保護系統(tǒng)對任何儀器設備都是很重要的。為保證整機設備和人身安全，對于用戶來說，我們設計分配了2級的安全級別，即管理者和操作者。管理者可以修改工藝和參數(shù)，而操作者只能執(zhí)行程序，查閱程序參數(shù)。

不論是工作在自動工作方式，還是手動維護方式，輸出量的互鎖保護都是非常重要的。為防止誤操作，我們設計了互鎖電路和程序互鎖的2級互鎖。條件不充分按錯鍵時，系統(tǒng)給予提示不執(zhí)行錯誤命令。系統(tǒng)中還增添了某些重要參數(shù)的安全區(qū)域報警或警告。通過紅黃綠三色警示燈和訊響器的控制動作，分別實現(xiàn)各種情況的警示。如工藝過程中工藝氣體充氣流量稍低于設定流量時，給予黃燈訊響警告仍然繼續(xù)工作，壓力恢復后流量轉為正常，綠色指示燈亮。但當流量低于設定的下限時，紅燈點亮報警，停止工藝進程

鍍膜機通過用戶的使用和生產，證明整個程序化自動控制系統(tǒng)滿足了用戶的使用要求。

控制系統(tǒng)界面清晰友善、編程簡單、操作方便、數(shù)據(jù)查閱迅速、系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、工藝重復性好，光學減反射膜層的透射率等性能指標完全符合航天GaAs太陽電池的要求，并為今后提高GaAs太陽電池的減反射膜層性能提供了良好的平臺。

盡管如此，電子束蒸發(fā)鍍膜機的發(fā)展在國內已有幾十年，技術雖不斷提高，但比較國外先進技術還有一定差距。本文對電子束蒸發(fā)鍍膜機所應用的控制技術國際上雖然不是很新的技術，但此方面控制系統(tǒng)的應用，在國內生產的真空應用設備上還很少，且要能長期工作穩(wěn)定可靠，還有很大的發(fā)展空間，這是和國內真空行業(yè)在真空應用設備上的整體發(fā)展水平相關的。