O que é a deposição física de vapor?
A deposição de vapor físico (PVD) é um processo usado para criar filmes finos, transferindo um material alvo para um substrato. A transferência é realizada por meios puramente físicos, diferentemente da deposição química de vapor, que usa reações químicas para criar os filmes finos. Semicondutores, chips de computador, discos compactos (CDs) e discos de vídeo digital (DVDs) geralmente são criados por esse processo.
Existem três tipos principais de deposição física de vapor: evaporação, pulverização e vazamento. As técnicas de evaporação começam colocando o material alvo em uma câmara de vácuo, o que reduz a pressão e aumenta a taxa de evaporação. O material é então aquecido até ferver e as partículas gasosas do material alvo condensam-se nas superfícies da câmara, inclusive no substrato.
Os dois principais métodos de aquecimento para a deposição física de vapor por evaporação são o aquecimento por feixe de elétrons e o aquecimento resistivo. Durante o aquecimento do feixe de elétrons, um feixe de elétrons é direcionado para uma área específica no material alvo, fazendo com que a área aqueça e evapore. Este método é bom para controlar as áreas específicas do alvo que devem ser evaporadas. Durante o aquecimento resistivo, o material alvo é colocado em um recipiente, geralmente feito de tungstênio, e o recipiente é aquecido com uma alta corrente elétrica. O método de aquecimento usado durante a deposição de vapor físico na evaporação varia de acordo com a natureza do material alvo.
Os processos de pulverização também começam com o material alvo em uma câmara de vácuo, mas o alvo é quebrado por íons de plasma de gás, em vez de evaporação ou ebulição. Durante o processo, uma corrente é conduzida através de um plasma de gás, causando a formação de cátions positivos. Esses cátions bombardeiam o material alvo e jogam fora pequenas partículas que viajam através da câmara e se depositam no substrato.
Como a evaporação, as técnicas de pulverização variam de acordo com o material alvo. Alguns usarão fontes de energia de corrente contínua (CC), enquanto outros usarão fontes de energia de radiofrequência (RF). Alguns sistemas de pulverização também empregam ímãs para direcionar o movimento dos íons, enquanto outros terão um mecanismo para girar o material alvo.
A fundição é outro método principal de deposição física de vapor e é mais comumente usada para materiais-alvo de polímeros e para fotolitografia. Durante esse processo, o material alvo é dissolvido em um solvente para formar um líquido que é pulverizado ou fiado no substrato. Girar envolve espalhar o líquido sobre o substrato plano, que é girado até formar uma camada uniforme. Depois que o solvente evapora, o filme fino fica completo.