Qu'est-ce qu'un système de pulvérisation?

La pulvérisation est un processus de dépôt de couches mince dans lequel un matériau cible solide est éjecté sur la surface d'un substrat pour former un revêtement mince. Un système de pulvérisation est une machine dans laquelle un processus de pulvérisation se produit. Il contient l'intégralité du processus et permet à un utilisateur d'ajuster la température, la puissance, la pression, la cible et les matériaux de substrat.

La pulvérisation est connue sous le nom de dépôt physique de vapeur, car le film mince est formé par des moyens physiques, plutôt que par des réactions chimiques. Dans un système de pulvérisation, une chambre à vide contient le matériau cible, une source d'alimentation et un plasma à gaz. Le gaz, qui est généralement un gaz noble comme l'argon, est introduit dans la chambre à une très basse pression pour démarrer le processus.

La source d'alimentation génère des électrons qui bombardent le plasma de gaz, et ces électrons rejettent d'autres électrons présents dans le gaz. Cela fait ioniser le gaz et former des ions positifs appelés cations. Ces cations bombardent à leur tour le matériau cible, éliminantDe petits morceaux qui traversent la chambre et se déposent sur le substrat. Le processus est facilement perpétué dans la chambre du système de pulvérisation, car les électrons supplémentaires sont libérés lors de l'ionisation du plasma de gaz.

Les systèmes de pulvérisation varient en termes de structure, de source d'alimentation, de taille et de prix. L'orientation du matériau cible et du substrat est spécifique à chaque machine. Certains systèmes seront confrontés au matériau cible parallèle à la surface du substrat, tandis que d'autres inclineront l'une ou l'autre surface pour former un modèle de dépôt différent. La pulvérisation confocale, par exemple, oriente plusieurs unités de matériau cible dans un cercle pointant vers un point focal. Le substrat de ce type de système peut ensuite être tourné pour plus de dépôt.

La source d'alimentation varie également, car certains systèmes utilisent une puissance de courant direct (DC), tandis que d'autres utilisent la puissance de la radiofréquence (RF). Un typeE du système de pulvérisation, connu sous le nom de pulvérisation de magnétron, comprend également des aimants pour stabiliser les électrons libres et même le dépôt de couches minces. Ces méthodes donnent au système de pulvérisation différentes qualités concernant la température et la vitesse du dépôt.

Les systèmes de pulvérisation varient en taille, des systèmes de bureau aux grandes machines qui sont plus grandes qu'un réfrigérateur. La chambre intérieure varie également en taille, mais est généralement beaucoup plus petite que la machine elle-même; La plupart des chambres ont des diamètres inférieurs à 1 yard (environ 1 mètre). Le coût d'un système de pulvérisation varie de moins de 20 000 $ US (USD) utilisé, jusqu'à 650 000 USD pour un système nouveau ou sur mesure.