Vakuuma pārklāšanas tehnoloģija un aprīkojums divdesmit gadu attīstības vēsture

Vakuuma pārklāšanas tehnoloģija un aprīkojums divdesmit gadu attīstības vēsture

IKS PVD ， mums ir uzlabotas PVD vakuuma pārklājuma tehnoloģijas, iks.pvd@foxmail.com

Daudzi cilvēki iegulda 3D stikla un OLED projektos, un, lai veiktu šos produktus labi, jums ir jāsaprot vissvarīgākā daļa, pārklājums.

Tālāk ir aprakstīta globālās pārklājuma tehnoloģijas izstrādes vēsture. Varbūt to var redzēt kā ģimenes slepeno recepti. Jau pirms daudziem gadiem kāds to izdarīja, un tas ir bijis industrializēts vairākām kārtām. Izlasot šo rakstu, jūs varat arī teikt, ka nekļūdiet mani, es arī izlasīju pārklājuma vēsturi ...

Ķīmisko pārklājumu vispirms izmantoja, lai sagatavotu aizsargplēvi uz optiskā elementa virsmas. Pēc tam 1817. gadā Fraunhofe Vācijā ar koncentrētu sērskābi vai stikla slāpekļskābes eroziju reizēm iegūst pirmo pretatspīduma plēvi, pirms 1835. gada kāds ar ķīmisko mitru atdalīšanu no sudraba spoguļa plēves ir pirmā optiskās plēves sagatavošana. pasaulē. Vēlāk dažādas optiskās plēves tika pārklātas ar ķīmiskiem šķīdumiem un tvaikiem. 1950-tajos gados, izņemot dažus pretapstarošanas plēves lietojumus lielā un ātrā loga stikla virsmā, ķīmiskā šķīduma pārklājums pakāpeniski tika aizstāts ar vakuuma pārklājumu.

Vakuuma iztvaikošana un izsmidzināšana ir divi svarīgākie procesi optisko filmu sagatavošanā rūpniecībā. Tie tika plaši izmantoti, faktiski, pēc eļļas difūzijas sūkņa, mehāniskās sūknēšanas sistēmas, izveides 1930. gadā.

1935. gadā tika izstrādāta viena pretaizdzīšanas filma vakuuma iztvaikošanas nogulsnēšanai. Bet tas pirmo reizi tika izmantots pēc 1945. gada, lai pārklātu lēcas.

1938. gadā Amerikas Savienotās Valstis un Eiropa izveidoja dubultu pretaizdzīšanas filmu, bet tikai 1949. gadā tika ražots kvalitatīvs produkts.

1965. gadā tika izstrādāta platjoslas trīsslāņu pretplūsmas sistēma. Runājot par atstarojošo plēvi, 1937. gadā vispārējā elektriskā spuldze pirmo reizi ražoja aluminizēto lampu. Tajā pašā gadā Vācija bija pirmais medicīniski izturīgais cietais rodija plēve. Attiecībā uz filtriem 1939. gadā Vācijā tika deponēts metāla-dielektriskās plēves Fabry - Perot traucējumu filtrs.

Sputterēšanas pārklājuma jomā aptuveni 1858, britu un vācu pētnieki laboratorijā ir atraduši sputterācijas parādību. Tehnoloģija ir attīstījusies lēni.

1955. gadā pēc tam, kad Wehner ierosināja augstas frekvences izplūdes tehnoloģiju, strauji attīstījās putekļu pārklājuma pārklājums un kļuva par svarīgu optiskās plānas plēves procesu. Esošie nogulsnēšanas procesi ir bipolārie izsmidzinājumi, tripola izsmidzināšana, reaktīvā izsmidzināšana, magnetronu izsmidzināšana un dubultu jonu izplūšana.

Kopš 1950. gadiem optiskās plānās plēves strauji attīstījušās pārklājuma tehnoloģijā un datorizētā dizainā. Pārklājuma aspektā tika pētīta un pielietota virkne jaunu uz tehnoloģijām balstītu jonu.

1953. gadā Vācijas Auwarter lūdza patentēt optisko plāno plēvi reaktīvai iztvaicēšanai un ierosināja palielināt ķīmisko reaktivitāti ar jonizētu gāzi.

1964. gadā Mattox jonu pārklāšanas sistēma tika ieviesta, pamatojoties uz iepriekšējo pētījumu. Tajā laikā jonu sistēma strādāja ar 10Pa spiedienu un 2KV izlādes spriegumu. Tā tika izmantota nodilumizturīga un dekoratīva metāla pārklāšanai, kas nav piemērota optiskai plānai plēvei. Vēlāk optiskās plānas plēves tika uzliktas uz izolācijas materiāliem, piemēram, stikla, ar augstfrekvences jonu pārklājumu. Kopš 20. gadsimta 70. gadiem ir pētīta un pielietota virkne jaunu metožu, ieskaitot jonu palīdzību, reaktīvo jonu pārklājumu un plazmas ķīmisko tvaiku izlīdzināšanu. Enerģijas jonu izmantošanas dēļ tie nodrošina pietiekamu aktivācijas enerģiju un palielina virsmas reakcijas ātrumu. Optiskās plānās plēves ražošanas tehnoloģijas pētniecības un izstrādes virziens ir uzlabot adsorbēto atomu mobilitāti un izvairīties no kolonnveida mikrostruktūras veidošanās, lai uzlabotu optiskās plānās plēves īpašības dažādos līmeņos.

Faktiski vakuuma pārklāšanas procesa attīstība ir daudz sarežģītāka. Apskatīsim šo 200 gadus veco tehnoloģiju vēsturi:

19. gadsimtā

Vakuuma pārklājums ir bijis 200 gadus. 19. gadsimtā tā bija izpētes un sākotnējās izpētes stadijā. Šī laika laikā meklētāja meklējumi bija pilnā displejā.

1805. gadā tika pētīta saikne starp kontakta leņķi un virsmas enerģiju (Young).

Fraunhofer ir veidots uz objektīva.

1839. gadā sākās pētījumi par loka iztvaikošanu (Harē).

1852. gadā viņš sāka pētīt vakuuma izsmidzināšanas pārklājumu (Grove; Pulker).

1857.gadā stieple tika iztvaicēta slāpeklī, veidojot plānu plēvi (Faradejā; Conn).

1874. gadā tika ziņots, ka tas tiek veikts plazmas polimērā (Dewilde; Thenard).

1877. gadā tika sekmīgi pētīta plāno plēvju vakuuma izsmidzināšana (Wright).

1880. gads, ogļūdeņraža gāzes fāzes pirolīze (Sawyer; Mann).

1887. gadā plānas plēves (tīģeli) vakuuma iztvaicēšana (Nahrwold; Pohl; Pringsheim).

1896. gadā tika izstrādāts ķīmiskais process pretplūsmas plēves veidošanai.

1897. gadā veiksmīgi tika pētīta volframa tetraklorīda (CVD) ūdeņraža reducēšanas metode. Optiska plēves biezuma interferometrija (Wiener).

20. gadsimta pirmie 50 gadi

1904. gads Edisons tika patentēts sudraba uzputošanai uz baloniem.

1907. gadā tika pētīta vakuuma reakcijas iztvaikošanas tehnoloģija (Soddy).

1913. gadā pētījumi par adsorbcijas izotermām (Langmuir, Knudsen, Knacke uc).

Plāna plēves pretestība, ko nogulsnēja uz stikla stieņiem, 1917.

1920 Guntherschulzer, sputterēšanas teorija.

1928. gadā volframa kvēldiega vakuuma iztvaicēšana (Ritsehl, Cartwright uc).

1930. gadā patiesā gaisa fāze iztvaiko, lai veidotos ultrafinētas daļiņas (pfunds).

1934. gadā zelta pārklāšana ar caurspīdīgu celofānu (Kurz, Hertijs); Stikla plazmas tīrīšana plēves nogulsnēšanai (Bauer, Strong).

1935. gadā tika sekmīgi pētīts Cd: Mg un Zn vakuuma iztvaikošanas pārklājums metāla papīra kondensatoriem (Bausch, Mansbridge). Spēcīgs stikls palomas 100 collu teleskopam; Optiskā lēca, kas pārklāta ar vienu pretatstarošanas plēves slāni (Strong, Smakula); Pētījums par metāla plēvju augšanas morfoloģiju (Andrade, Matindale).

1937. gadā tika izstrādāta noslēgta staru galva, izmantojot svina atstarotāju (Wright). Veiksmīgi tika izstrādāts vakuuma iztvaikošanas pārklājums (Stilly). Penning magnetronu uzlabots sputterēšanas pārklājums tika veiksmīgi izstrādāts.

1938. gadā Berghaus tika patentēts iztvaikošanai pēc virsmas jonu bombardēšanas. 1939. gadā veiksmīgi tika pielietots dubultā antireflection pārklājums (Cartwright, Turner).

1941. gadā vakuuma aluminizēts siets tika radīts radaram.

1942. gadā tika pārklāti trīs pretaizdzīšanas pārklājumi (Geffcken). Ir veiksmīgi izstrādāts metāla jonu avots izotopu atdalīšanai.

1944. gadā tika izstrādāta stikla elektroniskā tīrīšana (Rice, Dimmick).

1945. gadā daudzas sievietes aizliedza vairākus optiskos filtrus (Banning, Hoffman).

1946. gadā plānās plēves biezums tika mērīts ar rentgenstaru absorbcijas metodi (Friedman, Birks). Apvienotās Karalistes uzņēmums Goodfellow.

1947. gadā 200 collu teleskopa spogulis tika pārklāts ar alumīniju.

1948. gadā tika izveidota valsts optiskā laboratorija (OCLI). Vakuuma ātrā iztvaicēšana no nogulsnētām daļiņām (Harris, Siegel); Filmas biezumu kontrolē gaismas caurlaidība (Dufour).

1949. gadā pētījumi par nemetālisko filmu (Schulz) augšanas morfoloģiju.

1950. gadā tika izveidota sputterēšanas teorija (Wehner). Pusvadītāju rūpniecība sāka pacelties; Atvērās dažādas mikroelektronikas nozares; Aukstā gaismas spoguļa attīstība (Turner, Hoffman, Schroder); Tika parādīta plastmasas dekoratīvā plēve (Holland et al.

20. gadsimta pēdējie 50 gadi

Tas bija 50 gadi, kad plāna plēves tehnoloģija sākās. Vakuuma iegūšanas un vakuuma mērījumu izstrāde ir izšķirošais faktors plānās plēves tehnoloģijas straujā industrializācijā.

1952. gadā veiksmīgi tika izstrādāta automātiskās virsmas tīrīšanas sputēšanas tīrīšanas metode. Tika pētītas jaunas reakcijas iztvaikošanas metodes (Auwarter, Brinsmaid). Tika pētīta korozijizturīga plazmas polimēra plēve.

1953. gadā tika dibināta Amerikas vakuuma sabiedrība; Pretaizdzīšanas plēves materiāli, kas izgatavoti no tinuma un pārklājuma (3M).

1954. gadā uzņēmums sāka izstrādāt jaunu vakuuma iztvaikošanas un pārklāšanas mašīnu (uzņēmums Leybold).

1955. gadā sāka attīstīties elektronu staru iztvaikošanas tehnoloģija plānas plēves nogulsnēšanai (Ruhle). Tika piedāvāta dielektriskā (Wehner) RF sputēšanas metode.

1956. gadā tika ieviests pirmais amerikāņu automobilis ar metāla pārklājumu (Ford automobiļu uzņēmums).

1957. gadā aviācijas nozare pieņēma vakuuma kadmija pārklāšanas metodi. Tika pētīta optiskās plēves reakcijas iztvaikošanas metode (Brismaid, Auwarter et al.). Tika dibināta Amerikas vakuuma pārklājuma sabiedrība.

1958. gadā veiksmīgi tika attīstīta filmu epitaksiālā izaugsmes tehnoloģija (Gunther). NASA tika dibināta.

1959.gadā izstrādātas magnētiskās lentes pārklāšanas iekārtas (Temescal korporācija).

1960. gadā parādījās polimēra virsmas plazmas aktīvās nogulsnēšanas metode (Sharp, Schorhorm). Elektriskās piedziņas ierīces jonu avota (Kauffman) izstrāde; Kvarca kristāla plēves biezuma mērīšanas līdzeklis ir veiksmīgi izstrādāts.

Zema emisijas stikls tika izstrādāts 1961. gadā (Leybold); Sāka pētīt elementu sputterācijas ražu (Laegried, Yamamura uc).

1962. gadā tika pētīta ķīmiskās analīzes metode. Oglekļa (Massey) un metāla (Lucas) loka tvaiku nosēdumi; Rf izsmidzināšanas metode tīrīšanas līdzeklim (Stuart, Anderson et al.); Leybold produkti nonāca Amerikas tirgū; Tātad, domāsim par elementa tvaika spiedienu.

1963. gadā tika izstrādāta nepārtraukta pārklājuma iekārta ar daļēju atmosfēras iedarbību (Charschan, Savach uc). Ir veiksmīgi izstrādāts jonu pārklāšanas process (Mattox).

1964. gadā veiksmīgi tika izstrādāta PECVD (plazmas pastiprinātā ķīmiskā tvaika uzkrāšanās) metode fotoelementu plēvēm (Bradley et al.).

1965. gadā veiksmīgi tika izstrādāta slīpēšanas izsmidzināšanas metode (Maissel et al.). Veiksmīgi tika izstrādāta lāzera tvaiku uzklāšanas metode plānām plēvēm (Smith, Turner). Veiksmīgi tika izstrādāta izolējošo materiālu RF sputēšanas metode (Davidse, Anderson et al.). Impulsa lāzera uzklāšanas metode tika veiksmīgi izstrādāta (Smith et al.); Veiksmīgi tika izstrādāta daudzslāņu vakuuma metāla acu lente acetāta plēvei (Galileo).

1966. gadā jonu aluminizētie reaktori (Mattox uc); Veiksmīgi tika izstrādāts mīkstā metāla jonu pārklājums, ko izmantoja kā smērvielu (Spalvins). Laba saules gaismas atstarošanas plēve (3M kompānija).

1967. gadā veiksmīgi tika sasniegts krēpas pārklājums ar griezēju (Lane). Vakuuma jonu pārklājuma metode ir patentēta (Mattox). Veiksmīgi tika izstrādāta tripola izsmidzināšanas metode (Baun, Wan uc). Mattox nogulsnēšanās augstā vakuumā.

1968. gadā rotējošā tvertnē neliela daļa no jonu pārklājuma (Mattox, Klein), kas kļuva zināms aviācijas rūpniecībā kā jonu tvaiku nogulsnēšanās.

1969. gadā tika veikta magnetrona izplūde puslodes daļās, un vairāki sputterēšanas avoti tika patentēti (Mullay). Iznāca Leybolda jaunā sputterēšanas plēve. Publicēts iztvaikošanas plēves morfoloģiskais grafiks.

1970. gados rūpnieciskā mērogā tika izmantotas dažādas vakuuma pārklājuma tehnoloģijas. Plānās plēves tehnoloģijas attīstība ir kļuvusi par zelta laikmetu.

1970. gadā veiksmīgi tika attīstīts dobais katoda elektroniskais avots ar vakuuma iztvaikošanu (ULVAC); Tika izstrādāta liela slāņa daudzuma daudzslāņu optiskā pārklājuma mašīna (OCLI). Japānā parādījās dobās katoda jonu pārklājuma iekārtas (ULVAC korporācija).

1971. gadā daudzās valstīs radās stikla pārklājums ar jonu bombardēšanu. Cietās oglekļa plēve tika veiksmīgi attīstīta (Aisenberg et al.); Patentēta magnetronu izsmidzināšanas metode konusveida komponentos (Clarke); Parādās anoda loka iztvaikošanas avots (Snaper, Sablev); Iztvaikošanas laikā tiek aktivizēta aktīvās gāzes plazma (Heitman, Auwarter uc). Alumīnija cigarešu iesaiņošanas papīra (Galileo) izstrāde; Tiek parādīta jonu pārklājuma ierīce, kas izmanto elektronu staru iztvaikošanas avotu (kameras korporācija).

1972. gadā tika izstrādāta Tagaki metode. Augstas vakuuma izsmidzināšanas pārklājuma ierīce ar jonu pistoli (Weissmantel); Pētījums par membrānas morfoloģijas sinhrono bombardēšanas efektu (mattox et al.); Plaši izmantota plānas stieples pārklājuma iekārta.

1973. gadā galvanizācijas rūpniecība pieņēma jaunu augstas kvalitātes un lētu jonu pārklājuma aprīkojumu (Bell uzņēmums); Plazmas reaktoros (Reinbergā) plazmas pastiprināta ķīmiskā tvaika nogulsnēšana (PECVD).

1974. gadā parādījās ultravioletā ozona tīrīšanas tehnoloģija (Sowell, Cuthrell uc). Pētījums par spiedes spriegumu jonu bombardēšanas filmās (Sowell, Cuthrell et al.); Tika patentēta plakanā magnētiskās kontroles pārklājuma tehnoloģija (Chapin).

1975. gadā veiksmīgi attīstīta reaktīvā jonu pārklājuma tehnoloģija (Murayama et al.). · Patentēta cilindriskā katoda magnetrona izsmidzināšanas tehnoloģija (Penfold uc) successfully - Ⅴ klana pusvadītāju materiāla molekulāro staru epitaksi (MBE) veiksmīgi attīstīta (Cho, Arthur); Veiksmīgi attīstīta alternatīva jonu pārklājuma tehnoloģija (Schiller); Chevrolet parādās uz automašīnas rāmja.

1976. gadā jonu lielgabals tika izmantots filmu noguldīšanai sinhronā bombardēšanā (Weissmantel).

1977.gadā veiksmīgi tika izstrādāta vidēja frekvences plakana magnetronu reaktīvā izsmidzināšanas metode (Cormia uc). Veiksmīgi tika izstrādāta ITO plēves vakuuma tinēšana (Sierracin, Sheldahl uc). · Izstrādājusi aizkaru sienas pārklājuma iekārtu aizkaru sienu stiklam (AircoTemescal); Plānas plēves morfoloģija (Thornton et al.); Sputter - apsildāms spoguļa pārklājums (Chahroudi) uz plānas stieples. 1978. gadā optiskā difrakcijas plēve tika veiksmīgi uzklāta uz plānas auduma (Coburn uzņēmums); Vadāmā loka iztvaikošanas avota (Dorodnova) izstrāde; Tumšas loka tvaika izdalīšanās plazmā (Aksenov et al.); Logs tika veiksmīgi izstrādāts ar ITO filmu izsmidzināšanu (turpmāk saukts par CP)

1979. gadā tika nodibināta komerciāla tiešsaistes zemas emisijas stikla pārklājuma iekārta. Piesārņojuma nogulsnēšanas tīkla plēve, lai panāktu industrializāciju (CormiaChahroudi uzņēmums); Patentētais plakanais magnetrona katoda izšūšana (BOCCT); Jauns tiešsaistes uzkrāšanas ātruma stikla izsmidzināšanas pārklājums (Leybold).

1980. gadā jonu lielgabals tika izmantots, lai uzlabotu tvaicētas hromētas plēves stresu (Hoffman, Gaerttner). Iznāca pirmā lielā izmēra sputterēšanas un pārklāšanas ierīce (Leybold); Daudzloka tvaiku nosēdumi ir bijuši industrializēti Amerikas Savienotajās Valstīs. Ag-balstīta termiskās kontroles pārklājums, lai panāktu industrializāciju (uzņēmums Leubold).

1981. gadā cietā plēves pārklāšanai uz instrumentiem tika izmantota fizikālā tvaiku nosēdināšana. Dekoratīvās un daudzfunkcionālās aparatūras aparatūra (Leybold); Dekoratīvās plēves sputēšanas jonu pārklāšana (uzņēmums Leybold); Sputēšanas spoles pārklāšanas ierīce (Leybold); Tiešsaistes ITO - Ag - ITO pārklājuma ierīce ar augstu nogulsnēšanas ātrumu (Leybold); Izstrādāta sudraba pārklājuma atstarojoša plēve (3M).

1982. gadā ultraskaņas daļiņu iztvaikošana gāzes fāzē bija industrializēta (uzņēmums ULVAC). Patentēts rotējošais magnetronu cilindriskais katods (Mckelvey); Titāna rotācijas plaknes sputterēšanas mērķis veiksmīgi attīstīts (TicoTitanium).

1983. gadā pētījumi par ķīmiskās aktivitātes pastiprināšanos ar bombardēšanu (Lincoln, Geis et al.); Veiksmīgi tika izstrādāts rotējošais cilindriskais magnetrona izsmidzināšanas mērķis (Robinson). Augsta blīvuma optiskais disks (Phillips, Sony); Magnētiskās lentes tīkla pārklāšanas iekārtu (Leybold) industrializācija; Metalizācijas smalkas siets veidojas, kad iztvaikošanas zonas vakuuma pakāpe pastāvīgi mainās (Galileo uzņēmums).

1984. gada fotoelementu plātņu režģa plātnes (energoapgādes ierīces).

1985. gadā tika patentēta daudzslāņu polimēru plēves vakuuma iztvaicēšana (GE). 1986.gadā pētījumi par nevienlīdzīgu magnetronu izsmidzināšanu (Windows uc).

HTS plāno plēvju lāzera mizas nogulsnēšana (Dijkkamp et al.); Sekmīgi tika attīstīta rastra bez zona jonu avots (Kaufman, Robinson et al.). Krāsu tintes drukāšana (OCLI).

1988. gadā veiksmīgi tika attīstīts dubultkatoda vidējas frekvences sputterēšanas jonu avots (Este et al.). Cilindrisko rotējošo magnetronu izsmidzināšanas tehnoloģiju (BOCCT) industrializācija; Spiediena impulsa metode sputēšanas plēves slodzes kontrolei ir veiksmīgi attīstīta (Cuthrell, Mattox).

1989. gadā iznāca kotolz funkcionālā filma, kas tagad pazīstama kā CP filma.

1990. gadā divkāršā acs, ja magnrona sputterēšanas tehnoloģija kļuva nobriedusi (Leybold); Smalku sietu pārklāšanas iekārtu izstrāde finanšu kabinetu drošībai (ULVAC uzņēmums); Veiksmīgi tika izstrādāta smalka ekrāna pārklājuma kratīšanas tabula (Leybold); Veiksmīgi tika izstrādāta alumīnija oksīda vidējā frekvences reaktīvā sablīvēšanās metode (uzņēmums Leybold).

1991.gadā veiksmīgi tika izmantots akrila polimēra pārklājums. ZrN apdares plēves industrializācija (Leybold).

1993. gadā tika patentēta skrāpja pārklājuma tehnoloģija (Gillette uzņēmums);

1995. gadā tika patentēta silīcija oksīda barjera plēve (BOCCT uzņēmums); Veiksmīga tiešsaistes klasteru izsmidzināšanas tehnoloģija automobiļu priekšējiem lukturiem (Leybold).

1997. gadā akrila polimēra pārklājuma tehnoloģija tika pārdēvēta par delta V tehnoloģiju; TaN un Cu tika uzklāti uz silīcija ar fizikāliem tvaiku nosēdumiem (IBM). Dekoratīvās plēves (Leybold) bezkontakta klasteru pārklāšanas iekārtu izstrāde.

1998. gadā ražošanā tika ievietota skrāpja pārklājuma iekārta ar filtra loka avotu (uzņēmums Gillette).

1999. gadā delta V tehnoloģija lielam platumam stikla gareniska pārklājuma.