對(dui)介質絕緣(yuán)膜的主要(yào)技術要求(qiú)：它的熱膨(peng)脹系數與(yǔ)金屬彈性(xing)🌈體的熱膨(peng)脹系數基(ji)本一緻，另(lìng)外，介質膜(mó)的絕緣常(cháng)數要高，這(zhe)樣較薄的(de)薄膜會有(you)較高的絕(jué)緣電🛀阻值(zhí)。在表面粗(cu)糙度優于(yú)
0.1m的金屬彈(dàn)性體表面(mian)上澱積的(de)薄膜的附(fù)着力要高(gāo)、粘附♊牢、具(ju)有✊一定的(de)彈性；在大(dà)
2500με微應(ying)變時不碎(sui)裂；對于膜(mo)厚爲
5μ
m左右(yòu)的介質絕(jué)緣膜，要求(qiu)在
-100℃至(zhi)
300℃溫度(du)範圍内循(xun)環
5000次(cì)，在量程範(fan)圍内疲勞(láo)
106之後(hòu)，介質膜的(de)絕緣強度(du)爲
108MΩ
/100VDC以上。
*，制備非(fēi)常緻密、粘(zhān)附牢、無針(zhen)孔缺陷、内(nei)應力小、無(wú)雜💯質污染(rǎn)、具有一定(ding)彈性和符(fu)合化學計(jì)量比的高(gao)質量薄膜(mó)涉及薄膜(mo)工藝中的(de)諸多因素(su)：包括澱積(ji)材料的粒(lì)子大小、所(suǒ)帶能量、粒(lì)子到達襯(chèn)底基片之(zhi)前的空間(jian)環境，基片(piàn)的♈表面狀(zhuàng)況、基片溫(wēn)度、粒子的(de)吸附、晶核(he)生長過程(chéng)、成膜速率(lǜ)等等。根據(ju)薄膜澱積(jī)理論模型(xíng)可知，關鍵(jian)是生長層(ceng)或初期幾(ji)層的薄膜(mo)質量。如果(guǒ)粒子尺寸(cùn)❌大，所帶的(de)能量小㊙️，沉(chen)澱速率快(kuài)，所澱積的(de)薄膜如果(guǒ)再🏃🏻附加惡(è)劣環境的(de)影⭕響，例如(rú)薄膜吸附(fu)的🌏氣體在(zài)釋放後形(xing)成空洞，雜(zá)質污染影(ying)響元素間(jiān)的化學計(jì)🏃🏻量比，這些(xie)都會降低(dī)薄膜的機(ji)械、電和溫(wēn)度特性。
美國 NASA《薄膜壓(yā)力傳感器(qì)研究報告(gao)》中指出，在(zai)高頻濺射(she)中♊，被濺射(she)材料以分(fèn)子尺寸大(dà)小的粒子(zi)帶有一定(ding)能量連續(xù)不斷的穿(chuan)過等離子(zi)體後在基(jī)片上澱積(jī)薄膜，這樣(yang)，膜質比熱(rè)蒸發澱積(jī)薄📞膜緻密(mi)、附着力好(hǎo)。但是濺射(shè)粒子穿過(guò)等離子體(ti)區💔域時，吸(xī)附等離子(zǐ)體中的氣(qi)體，澱積的(de)薄膜受到(dào)等離子體(tǐ)内雜質污(wu)染和高溫(wen)不穩定的(de)熱動态影(ying)響，使薄膜(mó)産生更多(duō)的缺陷，降(jiàng)低了絕緣(yuan)膜的強度(dù)，成品率低(di)。這些成爲(wei)高頻濺射(shè)設備的技(ji)術🛀用于批(pi)量生産濺(jian)射薄膜壓(yā)力傳感器(qì)的主要限(xian)制。
日(ri)本真空薄(báo)膜專家高(gāo)木俊宜教(jiao)授通過實(shí)驗證明，在(zai) 10-7Torr高真(zhēn)空下，在幾(ji)十秒内殘(can)餘氣體原(yuan)子足以形(xíng)成分子層(céng)🌈附着♉在工(gōng)件表面上(shang)而污染工(gōng)件，使薄膜(mó)質量受到(dao)影響。可見(jiàn)，真空度越(yue)高，薄膜質(zhì)量越有保(bǎo)障。
此(ci)外，還有幾(ji)個因素也(yě)是值得考(kǎo)慮的：等離(li)子體内的(de)高溫，使抗(kàng)♋蝕劑掩膜(mo)圖形的光(guang)刻膠軟化(huà)，甚至碳化(hua)。高頻濺射(shè)靶，既是産(chan)生等離子(zi)體的工作(zuo)參數的一(yī)部分✊，又是(shì)産生濺射(shè)🎯粒子的工(gong)藝參數的(de)一部分，因(yīn)此設備的(de)工作參數(shu)和工藝參(can)數互相制(zhì)約，不能⛷️單(dān)獨各自調(diào)整，工藝掌(zhang)握困難，制(zhi)作和操作(zuo)過程複雜(zá)。
對于(yu)離子束濺(jian)射技術和(hé)設備而言(yán)，離子束是(shi)從離子源(yuan)等離🧑🏽🤝🧑🏻子體(tǐ)中，通過離(lí)子光學系(xì)統引出離(lí)子形成的(de)，靶和基片(piàn)置放在遠(yuan)離等離子(zi)體的高真(zhen)空環💜境内(nei)，離子束轟(hong)擊靶，靶材(cái)原子濺射(shè)逸出，并在(zai)襯底基片(pian)上澱積成(cheng)膜，這🌈一過(guo)程沒有等(deng)離子體惡(e)劣環境影(ying)響，*克服了(le)高頻濺射(she)💯技術制備(bei)薄膜的缺(que)陷。值得指(zhi)出的是，離(lí)子束濺射(shè)普遍⭐認爲(wèi)濺射出來(lái)的是一個(ge)和幾個原(yuan)子。*，原子尺(chi)寸比分子(zǐ)尺寸小得(de)多，形成薄(bao)膜時顆粒(lì)更小，顆粒(li)與顆粒之(zhī)間間隙小(xiao)，能有效地(di)減少薄膜(mó)内的空洞(dòng)以及針孔(kong)缺陷，提高(gao)♻️薄膜附着(zhe)力和增強(qiang)薄膜的彈(dan)性。
離(lí)子束濺射(shè)設備還有(you)兩個功能(néng)是高頻濺(jian)射設備所(suǒ)不具有的(de)，，在薄膜澱(dian)積之前，可(kě)以使用輔(fu)助離子源(yuan)産生的 Ar+離子束(shù)對基片原(yuán)位清洗，使(shi)基片達到(dào)原子級的(de)清潔🐕度，有(you)利于薄膜(mó)層間的原(yuan)子結合；另(ling)外，利用這(zhe)個離子束(shù)對正在澱(dian)積❤️的薄膜(mo)進行轟擊(ji)，使薄膜内(nei)的原子遷(qiān)移率增加(jia)，晶核規則(ze)化；當用氧(yǎng)離子或氮(dan)離子轟擊(ji)正在生長(zhǎng)的薄膜時(shi)，它比用氣(qì)體分子更(geng)能🔴有效地(di)形成🏃🏻♂️化學(xué)計量比的(de)氧化物、氮(dàn)化物。第二(er)，形成等離(li)子體📧的工(gong)作參數和(hé)薄膜加工(gong)的工藝🧑🏽🤝🧑🏻參(cān)數可以彼(bi)此獨立調(diào)整，不僅可(ke)以獲得設(shè)備工作狀(zhuang)态的調整(zhěng)和工藝的(de)質量控制(zhi)，而且設備(bèi)😘操作簡單(dan)化，工藝容(róng)易掌握。
離子束(shu)濺射技術(shù)和設備的(de)這些優點(dian)，成爲國内(nei)外生産濺(jiàn)射👅薄膜壓(yā)力傳感器(qi)的主導技(jì)術和設備(bèi)。這種離子(zi)束共濺射(she)薄膜設備(bèi)除可用于(yu)制造高性(xing)能薄膜壓(ya)力傳感器(qi)的各種薄(báo)膜外，還可(ke)用于制備(bèi)集成電路(lu)中的高溫(wen)合金導體(tǐ)薄膜、貴重(zhong)金屬薄膜(mo)；用于制備(bei)磁性器件(jiàn)、磁光波導(dǎo)、磁存貯器(qì)♈等磁性薄(bao)膜🧑🏾🤝🧑🏼；用于制(zhi)備高質量(liang)的光學薄(báo)膜🈲，特别是(shi)激光高損(sun)傷阈值窗(chuāng)口薄膜、各(ge)種高反射(shè)率、高透射(she)率薄膜等(deng)；用于🌂制備(bèi)磁敏、力敏(mǐn)、溫敏、氣溫(wēn)、濕敏等薄(báo)膜傳感器(qi)用的納米(mǐ)和微米薄(bao)膜；用于制(zhì)備光電子(zi)器件和🐉金(jīn)屬異質結(jie)結構器件(jian)🔞、太陽能電(diàn)池、聲表面(miàn)波器件、高(gāo)溫超導器(qì)件等所使(shǐ)用的薄膜(mo)；用于制備(bèi)薄膜集成(cheng)電路和 MEMS系統中(zhōng)的各種薄(báo)膜以及材(cai)料改性中(zhong)的各種薄(bao)膜🈲；用于制(zhì)備其🔞它高(gāo)質量的納(na)米薄膜或(huò)微米薄膜(mo)等。本文源(yuán)自 迪(di)川儀表 ，轉載請(qing)保留出處(chu)。
