Cos'è la deposizione di vapore fisico?
La deposizione di vapore fisico (PVD) è un processo utilizzato per creare film sottili trasferendo un materiale target su un substrato. Il trasferimento si ottiene attraverso mezzi puramente fisici a differenza della deposizione di vapore chimico, che utilizza reazioni chimiche per creare film sottili. I semiconduttori, i trucioli di computer, i dischi compatti (CD) e i video digitali (DVD) sono generalmente creati da questo processo.
Esistono tre tipi principali di deposizione di vapore fisico: evaporazione, sputtering e casting. Le tecniche di evaporazione iniziano posizionando il materiale target in una camera di vuoto, che riduce la pressione e aumenta il tasso di evaporazione. Il materiale viene quindi riscaldato ad ebollizione e le particelle gassose del materiale target si condensano sulle superfici della camera, incluso il substrato.
I due principali metodi di riscaldamento per la deposizione fisica del vapore mediante evaporazione sono il riscaldamento del fascio di elettroni e il riscaldamento resistivo. Durante il riscaldamento del fascio di elettroni, un raggio di elettroni è diretto a una specificaArea IFIC sul materiale target, causando calore ed evaporare quell'area. Questo metodo è utile per controllare le aree specifiche del bersaglio che devono essere evaporate. Durante il riscaldamento resistivo, il materiale target viene posizionato in un contenitore, generalmente realizzato in tungsteno e il contenitore viene riscaldato con una corrente elettrica elevata. Il metodo di riscaldamento utilizzato durante l'evaporazione della deposizione di vapore fisico varia a seconda della natura del materiale target.
I processi di sputtering iniziano anche con il materiale target in una camera a vuoto, ma il bersaglio è suddiviso da ioni plasmatici a gas piuttosto che da evaporazione o ebollizione. Durante il processo, una corrente viene eseguita attraverso un plasma a gas, causando forma di cationi positivi. Questi cationi bombardano il materiale bersaglio e buttano via piccole particelle che viaggiano attraverso la camera e si depositano sul substrato.
Come l'evaporazione, le tecniche di sputtering variano in ACcordone al materiale target. Alcuni utilizzeranno fonti di alimentazione a corrente continua (DC), mentre altri utilizzeranno fonti di potenza a radiofrequenza (RF). Alcuni sistemi di sputtering impiegano anche magneti per dirigere il movimento degli ioni, mentre altri avranno un meccanismo per ruotare il materiale target.
La fusione è un altro metodo principale di deposizione di vapore fisico ed è più comunemente usato per i materiali target polimerici e per la fotolitografia. Durante questo processo, il materiale target viene sciolto in un solvente per formare un liquido che viene spruzzato o fatto girare sul substrato. La rotazione implica la diffusione del liquido sul substrato piatto, che viene quindi fatto girare fino a formare uno strato pari. Una volta che il solvente evapora, il film sottile è completo.