物理氣相沈積設備

物理氣相沈積設備(Physical Vapor Deposition，簡稱PVD)

是一種用於在基材表面形成薄膜的技術。這種技術主要通過物理過程將材料從固態轉變為氣態，然後再在基材表面凝結形成薄膜。PVD技術在半導體製造、光學鍍膜、裝飾性鍍膜以及耐磨塗層等領域中有著廣泛的應用。

 

PVD設備的基本工作原理包括幾個步驟。首先，源材料在真空環境中被加熱至氣化，這通常是通過電弧放電、電子束或激光等方式實現的。接著，氣化的材料在真空中以氣相形式傳輸，並在基材表面凝結形成均勻的薄膜。這一過程通常在低壓或高真空環境下進行，以確保薄膜的純度和均勻性。

 

PVD技術的應用情境多樣，尤其在半導體製造中扮演著關鍵角色。它被用來製作各種功能性薄膜，如導電層、絕緣層和阻擋層等。這些薄膜的特性，如厚度、組成和結構，對於半導體器件的性能有著直接影響。此外，PVD技術還被廣泛應用於製造光學鏡片的抗反射塗層、鐘錶和珠寶的裝飾性塗層，以及工具和機械零件的耐磨塗層。

 

PVD設備組成：

真空腔體：提供高真空沉積環境

靶材(Target)：鍍膜材料來源(金屬、陶瓷等)

加熱/電源系統：蒸發源加熱、電磁場產生

基材載台：支撐與控溫、旋轉、傾斜樣品

真空幫浦：抽除氣體，如渦輪分子幫浦、機械幫浦等

氣體控制系統：控制惰性氣體流量，用於濺鍍等

控制系統：可程式化邏輯控制器(PLC)或電腦操作介面(HMI)

 

和化學氣相沉積相比，物理氣相沉積適用範圍廣泛，幾乎所有材料的薄膜都可以用物理氣相沉積來製備，但是薄膜厚度的均勻性是物理氣相沉積中的一個問題。