濺射(shè)壓力傳感器的核(he)心部件是其敏感(gǎn)芯體（也稱敏感芯(xīn)片）， 納米薄膜(mo)壓力傳感器 大規模生産首要(yào)解決敏感芯片的(de)規模化生産。一個(gè)典型的✂️敏感芯片(piàn)是在金屬彈性體(tǐ)上濺射澱積👈四層(ceng)或五層的薄膜☔。其(qí)中，關鍵的是與彈(dàn)性體金屬起隔離(lí)的介質絕緣膜和(hé)在絕緣膜上❗的起(qǐ)應變作🛀用的功能(néng)材料薄膜。
對(duì)介質絕緣膜的主(zhǔ)要技術要求：它的(de)熱膨脹系數與金(jīn)屬彈性體的熱膨(péng)脹系數基本一緻(zhì)，另外，介質膜的絕(jué)緣常數要高，這樣(yàng)較薄的薄膜會有(you)較高的絕緣電阻(zǔ)值。在表面粗糙度(dù)優于
0.1m的(de)金屬彈性體表面(mian)上澱積的薄膜的(de)附着力要高、粘附(fu)牢、具有一定的彈(dan)性；在大
2500με微應(yīng)變時不碎裂；對于(yú)膜厚爲
5μ
m左右的介質絕緣(yuán)膜，要求在
-100℃至(zhì)
300℃溫度範圍内(nèi)循環
5000次，在量(liàng)程範圍内疲勞
106之後，介質膜的(de)絕緣強度爲
108MΩ
/100VDC以上。
應(ying)變薄膜一般是由(you)二元以上的多元(yuán)素組成，要求元素(sù)之間的化學計量(liàng)比基本上與體材(cái)相同；它的熱膨脹(zhang)系數與介質絕緣(yuán)膜的熱膨脹系數(shu)基本一‼️緻；薄膜的(de)厚度應該在保證(zhèng)穩定的連續薄膜(mo)的平均厚度的前(qián)提下，越薄越好，使(shi)得阻值高、功耗小(xiao)、減少自身發熱引(yin)起電阻的不穩定(ding)性；應🚶♀️變電阻阻值(zhí)應在很寬的溫度(du)範圍内穩定，對于(yú)傳感器穩定性爲(wèi) 0.1%FS時，電阻變化(huà)量應小于 0.05%
*，制備非常緻密(mì)、粘附牢、無針孔缺(que)陷、内應力小、無雜(zá)質污染、具有👉一定(ding)彈性和符合化學(xué)計量比的高質🔆量(liang)薄膜涉及薄膜工(gong)藝中的諸多因素(su)：包括澱積材料的(de)粒♌子大小、所帶能(neng)量、粒子到達襯底(di)基片之前☔的空間(jian)環境，基片的表面(miàn)狀況、基片溫度、粒(li)子的吸附、晶核生(sheng)長過程、成膜速🙇♀️率(lǜ)等等。根據薄膜澱(diàn)積理論模型可知(zhi)，關🎯鍵是生長層或(huo)❗初期幾層的薄💔膜(mó)質量。如果粒子尺(chi)寸大，所帶☀️的能量(liàng)小，沉澱速率快，所(suo)澱積的薄膜如果(guo)再📧附加惡劣環境(jing)的影✊響，例如薄膜(mó)吸附的💞氣體在釋(shi)放後形成空洞，雜(za)質污染影響🆚元素(su)間的化學計✏️量比(bi)，這些都會降低薄(bao)膜的機械、電和溫(wēn)度特性。
美國(guo) NASA《薄膜壓力傳(chuan)感器研究報告》中(zhong)指出，在高頻濺射(shè)中，被濺射材料以(yi)分子尺寸大小的(de)粒子帶有一定能(néng)量連續不🌐斷的穿(chuan)過等離子體後在(zài)基片上澱積薄膜(mo)，這樣📞，膜質比熱蒸(zheng)發澱積薄膜緻密(mi)、附着力好。但是濺(jian)射粒子穿過等離(lí)子體區域時，吸附(fù)等離子體中的氣(qi)體，澱積的薄膜受(shòu)到等離子體内雜(za)質污染和高溫不(bu)穩定❗的熱動态影(yǐng)響，使薄膜産生更(geng)多的缺陷，降低🔞了(le)絕緣膜的強度，成(cheng)品率🌈低。這些成爲(wei)高頻🥰濺射設備的(de)技術💋用于批量生(sheng)産濺射薄膜壓力(li)傳感器的主要限(xian)制。
此外，還有(you)幾個因素也是值(zhí)得考慮的：等離子(zi)體内的高溫，使抗(kang)蝕劑掩膜圖形的(de)光刻膠軟化，甚至(zhi)碳化。高💯頻濺射靶(ba)，既是㊙️産生等離子(zǐ)體的工作參數的(de)一部分，又是産👅生(shēng)濺射粒子的工藝(yi)參數的一部分，因(yin)此設備的工作參(can)數和工藝㊙️參數互(hu)相㊙️制約，不能單獨(dú)各自調整，工藝掌(zhang)握困難，制作和操(cao)作過程複雜。
對于離子束濺射(she)技術和設備而言(yan)，離子束是從離子(zǐ)源🚶♀️等離子體中，通(tong)過離子光學系統(tǒng)引出離子形😘成的(de)，靶和🤟基片置放在(zài)遠離等離子體的(de)高真空環🔞境内，離(lí)子束轟擊靶，靶材(cái)原子濺射逸出，并(bìng)在襯底基片上澱(dian)積成膜，這一過程(cheng)沒🏒有等離子體惡(e)劣環境影響，*克服(fu)了高頻濺射技術(shù)制備薄✉️膜的缺陷(xian)。值得指出的是，離(li)子束濺射普遍認(rèn)爲濺射出來的是(shi)一個和幾個原子(zi)。*，原子尺寸比分子(zi)尺寸小得多，形成(cheng)薄膜時顆粒更小(xiǎo)，顆粒與顆粒之間(jiān)間隙小，能有🔴效地(di)減少薄膜内的空(kong)洞以及針孔缺陷(xian)，提高薄膜附着力(lì)和增強薄🥰膜的彈(dan)性。
離子束濺(jiàn)射設備還有兩個(gè)功能是高頻濺射(shè)設備所不具有的(de)，，在薄膜澱積之前(qian)，可以使用輔助離(li)子🐇源産生的⭐ Ar+
離(li)子束濺射技術和(hé)設備的這些優點(dian)，成爲國内外生産(chǎn)濺射🔴薄膜壓力傳(chuan)感器的主導技術(shù)和設備。這種離子(zǐ)束共濺射薄膜設(she)備除可用于制造(zao)高性能💘薄膜壓力(li)傳感器的各🔴種薄(bao)膜外，還可❄️用于制(zhi)備集成電路中的(de)高溫合⛹🏻♀️金導體薄(báo)膜、貴重金🐇屬薄膜(mo)；用🌈于制備磁性器(qì)件、磁光波導、磁存(cun)貯器等磁性薄膜(mó)；用于制備高質量(liàng)的光學薄膜，特别(bie)是激光高損傷阈(yu)值窗口薄膜、各種(zhǒng)高反射率、高透射(shè)率薄膜等；用于制(zhì)備磁敏、力敏、溫敏(mǐn)、氣溫、濕敏等薄膜(mó)傳感器用的納米(mi)和微米薄膜；用于(yú)制備光電子器件(jian)和📞金屬👈異質結結(jie)構器件、太陽能電(dian)池、聲表面波器件(jian)、高溫㊙️超導器件等(děng)所使用的薄🔞膜；用(yòng)于制備薄膜集成(chéng)電路和 MEMS系統(tǒng)中的各種薄膜以(yǐ)及材料改性中的(de)各種薄膜👈；用💋于制(zhi)備其🌈它高質量的(de)納米薄膜或微米(mǐ)薄膜等。本文源自(zì)♉ 迪川儀表 ，轉載請保留出(chu)處。
