一种蒸镀坩埚的防黏处理方法技术

本发明专利技术属于表面镀层技术领域，涉及一种蒸镀坩埚的防黏处理方法，步骤包括：S1、漂洗：将坩埚基体的表面清洗干净，去除脏污；S2、烘干：将漂洗后的坩埚基体烘干；S3、镀膜：使用多弧离子镀方法在烘干后的坩埚基体表面沉积TiAlN膜层，镀膜条件为：坩埚基体负偏压值为500

【技术实现步骤摘要】
一种蒸镀坩埚的防黏处理方法


[0001]本专利技术涉及表面镀层
，特别涉及一种蒸镀坩埚的防黏处理方法。

技术介绍

[0002]真空蒸发镀膜技术包括电阻蒸发镀、电子束蒸发镀、激光束蒸发镀、高频感应加热蒸发镀。电子束蒸发是在钨丝蒸发的基础上发展起来的一种真空蒸镀的方式，它是利用电子束加热使膜材汽化蒸发后，凝结在基片表面成膜的。
[0003]电子束是一种高速的电子流。电子束蒸发可以用于蒸发难熔金属如Cr、Pt、Pd等。由于被蒸镀的材料是放在水冷坩埚内，因而可避免容器材料的蒸发及容器材料与膜材之间的反应，这对提高膜的纯度极为重要。热量可直接加到膜材表面上，因此热效率高，热传导和热辐射损失少。电子束蒸发是目前真空镀膜技术中一种成熟且主要的镀膜方法，它解决了电阻加热方式中膜料与蒸镀源材料直接接触容易互混的问题。
[0004]传统用于蒸发水冷坩埚主要材料为钨坩埚(工作温度不超过2600℃)或者钼坩埚(工作温度不超过1700℃)，因为相对蒸发料熔点要比较高。但是现有的钨坩埚或者钼坩埚在使用过程中其基体容易被蒸发料粘附，从而导致一个坩埚无法测试不同样品，缩短了使用寿命。
[0005]因此有必要开发一种处理方法来解决以上问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种蒸镀坩埚的防黏处理方法，能够使蒸镀坩埚在较高的工作温度下完成蒸镀操作而又避免一些金属黏附。
[0007]本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种蒸镀坩埚的防黏处理方法，步骤包括：
[0008]S1、漂洗：将坩埚基体的表面清洗干净，去除脏污；
[0009]S2、烘干：将漂洗后的坩埚基体烘干；
[0010]S3、镀膜：使用多弧离子镀方法在烘干后的坩埚基体表面沉积TiAlN膜层，镀膜条件为：坩埚基体负偏压值为500
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600V，镀膜时间为25
‑
35min，TiAl靶原子比为1：1，氮气气压1.5
‑
2.0Pa，体积纯度为99.99％。
[0011]具体的，所述坩埚基体采用钨或钼作为材料，纯度＞99.99％。
[0012]具体的，所述清洗步骤先将坩埚放入无水乙醇溶液中进行20min超声清洗，然后用纯水漂洗5min。
[0013]具体的，所述烘干步骤是将坩埚在90
‑
100℃中烘干30min。
[0014]具体的，所述镀膜步骤的膜厚为3
‑
4um。
[0015]本专利技术技术方案的有益效果是：
[0016]本专利技术通过给坩埚的表面镀上TiAlN膜层，可以避免蒸镀金属材料与坩埚的粘附现象，使同一个坩埚可以测试不同样品，并可重复使用，延长使用寿命。在最高2000℃的工
作温度下能够保证金属防黏效果。
具体实施方式
[0017]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0018]实施例1
‑
9：
[0019]S1、漂洗：将纯度高于99.99％的钨或钼做成坩埚基体，将坩埚基体的表面清洗干净，去除脏污。条件是先将坩埚基体放入无水乙醇溶液中进行20min超声清洗，然后用纯水漂洗5min。无水乙醇是用来清洗油污，超声清洗用来提升清洗效果，纯水用来洗去乙醇。清洗油污可以采用其他易溶于水的有机溶剂，可以使坩埚基体表面洁净，避免镀层下产生空洞。因为蒸镀需要在蒸镀料蒸发时蒸镀坩埚不能损坏，而钨和钼的材料相对熔点比较高，所以可以适用于更多的蒸镀场合。
[0020]S2、烘干：将漂洗后的坩埚基体放置于烘箱中烘干。烘干能使坩埚基体的表面没有水分残留，保证镀膜前坩埚基体没有任何物质干扰附着。实施例中是将坩埚基体在90
‑
100℃中烘干30min，但实际应用中可以不局限于这个条件。
[0021]S3、镀膜：使用多弧离子镀方法在烘干后的坩埚基体表面沉积TiAlN膜层，镀膜条件为：坩埚基体负偏压值为500
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600V，镀膜时间为25
‑
35min，TiAl靶原子比为1：1，氮气气压1.5
‑
2.0Pa，体积纯度为99.99％。本步骤是为了在坩埚基体的表面镀上致密的TiAlN膜层。TiAlN膜层能够材料的蒸镀温度下保持对坩埚基体的附着力，但是与蒸镀材料要有较低的粘附力，使坩埚基体与蒸镀材料不直接接触，继而防止蒸镀材料在受到高温熔融后粘附在蒸镀坩埚上。
[0022]按照表1的镀膜条件制备实施例1
‑
10的蒸镀坩埚：
[0023]表1：
[0024][0025][0026]将实施例1
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9制成的蒸镀坩埚分别熔融Ni/Au/Ag/Cr/Pt/Pd并保温24小时，冷却后倒出金属观察是否有金属残留，与未镀膜的钨坩埚和钼坩埚比较，工作温度和残留情况如表2所示：
[0027]表2：单位：℃
[0028][0029]由表2可以看出，在给坩埚的表面镀上TiAlN膜层以后，可以避免蒸镀金属材料与坩埚的粘附现象，使同一个坩埚可以测试不同样品，并可重复使用，延长使用寿命。在最高2000℃的工作温度下能够保证金属防黏效果。
[0030]以上所述的仅是本专利技术的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸镀坩埚的防黏处理方法，其特征在于：步骤包括：S1、漂洗：将坩埚基体的表面清洗干净，去除脏污；S2、烘干：将漂洗后的坩埚基体烘干；S3、镀膜：使用多弧离子镀方法在烘干后的坩埚基体表面沉积TiAlN膜层，镀膜条件为：坩埚基体负偏压值为500
‑
600V，镀膜时间为25
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35min，TiAl靶原子比为1：1，氮气气压1.5
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2.0Pa，体积纯度为99.99％。2.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚的防黏处理方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李重庆，郑成，
申请(专利权)人：光洋新材料科技昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：