Co je fyzikální depozice par?

Fyzikální depozice par (PVD) je proces používaný k vytvoření tenkých filmů přenesením cílového materiálu na substrát. Přenos je dosažen čistě fyzikálními prostředky na rozdíl od chemické depozice par, která používá chemické reakce k vytvoření tenkých filmů. Tímto postupem se obvykle vytvářejí polovodiče, počítačové čipy, kompaktní disky (CD) a digitální video disky (DVD).

Existují tři hlavní typy fyzického ukládání par: odpařování, naprašování a lití. Techniky odpařování začínají umístěním cílového materiálu do vakuové komory, což snižuje tlak a zvyšuje rychlost odpařování. Materiál se potom zahřeje k varu a plynné částice cílového materiálu kondenzují na povrchech komory, včetně substrátu.

Dva hlavní způsoby zahřívání pro fyzickou depozici par odpařováním jsou zahřívání elektronovým paprskem a odporové zahřívání. Během zahřívání elektronovým paprskem je paprsek elektronů zaměřen na konkrétní oblast na cílovém materiálu, což způsobuje, že se tato oblast zahřívá a odpařuje. Tato metoda je dobrá pro řízení specifických oblastí cíle, které mají být odpařeny. Během odporového zahřívání je cílový materiál umístěn v nádobě, obvykle vyrobené z wolframu, a nádoba je zahřívána vysokým elektrickým proudem. Metoda zahřívání použitá při odpařování fyzikální depozice par se liší v závislosti na povaze cílového materiálu.

Procesy naprašování také začínají s materiálem terče ve vakuové komoře, ale terč je rozkládán ionty plynné plazmy, spíše než odpařováním nebo varem. Během tohoto procesu prochází plynná plazma proud, což vede k tvorbě pozitivních kationtů. Tyto kationty bombardují cílový materiál a srazí malé částice, které se pohybují komorou a ukládají se na substrát.

Stejně jako odpařování se techniky rozprašování liší v závislosti na cílovém materiálu. Některé budou používat zdroje stejnosměrného proudu (DC), zatímco jiné budou používat zdroje vysokofrekvenčního (RF) signálu. Některé naprašovací systémy také používají magnety pro řízení pohybu iontů, zatímco jiné budou mít mechanismus pro otáčení cílového materiálu.

Odlévání je další hlavní metoda fyzikální depozice par a nejčastěji se používá pro polymerní cílové materiály a pro fotolitografii. Během tohoto procesu je cílový materiál rozpuštěn v rozpouštědle za vzniku kapaliny, která je buď nastříkána nebo odstředěna na substrát. Spřádání zahrnuje nanášení kapaliny na plochý substrát, který se potom odstředí, dokud se nevytvoří rovnoměrná vrstva. Jakmile se rozpouštědlo odpaří, tenký film je kompletní.