真空鍍膜法是在真空的條件下，將金屬和非金屬材料加熱，當(dāng)溫度超過(guò)其沸點(diǎn)時(shí)，被加熱物以氣態(tài)急劇蒸發(fā)，以直線(xiàn)向四周?chē)娚?當(dāng)遇到障礙物時(shí)即附著積淀于物體表面，形成一層薄膜，從而改善材料的性能和外觀(guān)，這種工藝技術(shù)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)，包括航天航空、半導(dǎo)體、新能源、汽車(chē)、手機(jī)、新型顯示、電子元器件、光通訊、軌道交通等。

真空鍍膜技術(shù)涉及多種工藝，如磁控濺射、離子鍍、熱蒸發(fā)等。這些工藝對(duì)氣體流量的要求各不相同，有的需要高流量，有的需要低流量，有的則需要精確控制多種氣體的混合比例。MFC氣體質(zhì)量流量控制器具有廣泛的調(diào)節(jié)范圍和高精度的控制能力，能夠滿(mǎn)足不同工藝對(duì)氣體流量的多樣化需求。

在真空鍍膜過(guò)程中，需要由氣體質(zhì)量流量控制器來(lái)控制各種工藝氣體的穩(wěn)定流量，比如0/NH/SiH，包括一些惰性氣體如Ar、M等。氣體(比如N)從氣瓶中經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥們，可調(diào)節(jié)氣體壓力為50~300kPa，經(jīng)過(guò)自動(dòng)閥門(mén)和MFC,可直接通入真空反應(yīng)腔室中。

液體蒸汽的 MFC 控制過(guò)程

MEC有時(shí)需要控制一些由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的氣體。如在鍍膜時(shí)有時(shí)需要的原料為液體，如六甲基硅氧烷(HMDS0)，其沸點(diǎn)為 100℃，常溫下為液體。對(duì)于此類(lèi)由液體轉(zhuǎn)化為氣體的原料，需要解決兩個(gè)重要問(wèn)題:ME℃的系統(tǒng)溫度、工作壓差。

MFC的系統(tǒng)溫度控制。

如上圖所示，在真空鍍膜過(guò)程中，一般該系統(tǒng)有兩種工作狀態(tài):

一是加原料液體，首先打開(kāi)自動(dòng)閥門(mén)1和自動(dòng)閥門(mén)3,關(guān)閉自動(dòng)閥門(mén)2和手閥1，將原料罐內(nèi)抽成一定負(fù)壓狀態(tài)，然后將自動(dòng)閥門(mén)1和自動(dòng)閥門(mén)3關(guān)閉，緩緩打開(kāi)手閥1,即可通過(guò)管路汲取原料進(jìn)入原料罐內(nèi);二是正常氣體供給，關(guān)閉手閥1、自動(dòng)閥3，打開(kāi)自動(dòng)閥1和自動(dòng)閥 2。為保障氣體有一定的恒定蒸汽壓力，則需將原料罐進(jìn)行升溫，同時(shí)將管路以及 MFC等升溫至一定溫度，需要注意的是，為防止氣體結(jié)露堵塞MFC，隨著氣路的流動(dòng)，氣路所經(jīng)過(guò)位置的溫度應(yīng)逐漸升高，即管路的溫度一般高于原料罐的溫度。另一方面，普通的MFC工作溫度一般低于50℃，那么此時(shí)的MEC應(yīng)選用耐高溫MFC，即MFC-HT型號(hào)。需要在工作壓差范圍內(nèi)工作如上圖所示控制系統(tǒng)中，HMDS0的加熱罐內(nèi)形成一個(gè)密閉空間，在使用前

首先進(jìn)行抽真空除去了雜質(zhì)氣體，那么在一定的溫度下，HMDS0 液體與蒸汽會(huì)處于相對(duì)平衡的狀態(tài)下，即形成飽和蒸汽壓，同一物質(zhì)在不同溫度下有不同的飽和蒸氣壓，并且飽和蒸汽壓會(huì)隨著溫度的升高而增大。因?yàn)镸FC另一端為真空腔室，壓力可忽略，那么MFC此時(shí)的前后壓差即頭HMDS0 在此溫度下的飽和蒸汽壓。

因 HMDS0 也為易燃易爆的化學(xué)物質(zhì)，80℃對(duì)于原料氣體和 MFC都有不小的安全隱患和質(zhì)量隱患，原料液的溫度越低，后邊的氣路和 MFC內(nèi)越不容易結(jié)露，而20℃時(shí)4kPa的工作壓差對(duì)于廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)很難達(dá)到。所以50~60℃為比較合理的控溫范圍。

由上邊的介紹我們了解到MFC的工作壓差為50~300kPa，而在50℃時(shí)，HMDS0的飽和蒸氣壓為17.42kPa,比 50kPa要小，那么就無(wú)法滿(mǎn)足 MFC正常工作的條件，需要在訂貨時(shí)跟廠(chǎng)家提出要求，將MFC選擇耐腐蝕材料。在采用金屬接觸材質(zhì)時(shí)，MFC適用更大范圍的氣體，包括各種腐蝕性氣體和特種氣體。金屬材質(zhì)可以應(yīng)用于特殊場(chǎng)合或者精度、耐腐蝕要求高的場(chǎng)合。而在要求不是很高的一般場(chǎng)合，可以應(yīng)用橡膠材質(zhì)，如氟橡膠，可以用于大多數(shù)酸性和堿性等腐蝕性氣體。

MEC 在半導(dǎo)體行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，因?yàn)樗膬?yōu)勢(shì)在真空鍍膜過(guò)程中也有難以替代的作用，MFC本身屬于精密儀器且價(jià)格比較昂貴，在使用過(guò)程中應(yīng)注意MFC系統(tǒng)溫度、工作壓差、抗腐蝕性和密封性要求，以便更好的掌握其使用方法。