Vad är fysisk ångavlagring?
Fysisk ångavsättning (PVD) är en process som används för att skapa tunnfilmer genom att överföra ett målmaterial till ett substrat. Överföringen uppnås med rent fysiska medel till skillnad från kemisk ångavsättning, som använder kemiska reaktioner för att skapa de tunna filmerna. Halvledare, datorchips, CD-skivor (CD-skivor) och digitala videoskivor (DVD-skivor) skapas vanligtvis genom denna process.
Det finns tre huvudtyper av fysisk ångavsättning: förångning, förstoftning och gjutning. Indunstningstekniker börjar med att placera målmaterialet i en vakuumkammare, vilket minskar trycket och ökar indunstningsgraden. Materialet upphettas sedan till kokning och gasformiga partiklar i målmaterialet kondenserar på kammarens ytor, inklusive på underlaget.
De två huvuduppvärmningsmetoderna för fysisk ångavsättning genom förångning är elektronstråleuppvärmning och resistiv uppvärmning. Under uppvärmning av elektronstrålar riktas en elektronstråle mot ett specifikt område på målmaterialet, vilket får området att värmas och förångas. Denna metod är bra för att kontrollera de specifika områdena i målet som ska förångas. Under resistiv uppvärmning placeras målmaterialet i en behållare, vanligtvis gjord av volfram, och behållaren värms upp med en hög elektrisk ström. Metoden för uppvärmning som används vid fysikalisk ångavsättning avdunstning varierar beroende på målmaterialets natur.
Sputteringsprocesser börjar också med målmaterialet i en vakuumkammare, men målet bryts upp av gasplasmajoner snarare än genom indunstning eller kokning. Under processen körs en ström genom en gasplasma, vilket får positiva katjoner att bildas. Dessa katjoner bombarderar målmaterialet och slår bort små partiklar som rör sig genom kammaren och avsätts på underlaget.
Liksom förångning varierar stoftningsteknikerna beroende på målmaterialet. Vissa kommer att använda likströmskällor (DC), medan andra använder radiofrekvens (RF) strömkällor. Vissa förstoftningssystem använder också magneter för att rikta jonernas rörelse, medan andra kommer att ha en mekanism för att rotera målmaterialet.
Gjutning är en annan huvudmetod för fysisk ångavsättning, och den används oftast för polymermålmaterial och för fotolitografi. Under denna process löses målmaterialet i ett lösningsmedel för att bilda en vätska som antingen sprutas eller spunnas på substratet. Snurrning involverar spridning av vätskan på det plana underlaget, som sedan snurras tills ett jämnt lager bildas. När lösningsmedlet förångas är den tunna filmen färdig.