Τι είναι η φυσική εναπόθεση ατμών;

Η απόθεση φυσικού ατμού (PVD) είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία λεπτών μεμβρανών μεταφέροντας ένα υλικό στόχου σε ένα υπόστρωμα.Η μεταφορά επιτυγχάνεται με καθαρά φυσικά μέσα σε αντίθεση με την εναπόθεση χημικών ατμών, η οποία χρησιμοποιεί χημικές αντιδράσεις για τη δημιουργία των λεπτών μεμβρανών.Οι ημιαγωγοί, τα τσιπ υπολογιστών, οι συμπαγείς δίσκοι (CDS) και οι δίσκοι ψηφιακών βίντεο (DVDs) δημιουργούνται συνήθως με αυτή τη διαδικασία.

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι απόθεσης φυσικών ατμών: εξάτμιση, ψεκασμό και χύτευση.Οι τεχνικές εξάτμισης αρχίζουν με την τοποθέτηση του υλικού στόχου σε ένα θάλαμο κενού, το οποίο μειώνει την πίεση και αυξάνει τον ρυθμό εξάτμισης.Το υλικό στη συνέχεια θερμαίνεται στο βρασμό και τα αέρια σωματίδια του υλικού στόχου συμπυκνώνονται στις επιφάνειες του θαλάμου, συμπεριλαμβανομένου του υποστρώματος.

Οι δύο κύριες μεθόδους θέρμανσης για την απόθεση φυσικής ατμών με εξάτμιση είναι η θέρμανση με δέσμη ηλεκτρονίων και η θέρμανση αντιστάσεων.Κατά τη διάρκεια της θέρμανσης δέσμης ηλεκτρονίων, μια δέσμη ηλεκτρονίων κατευθύνεται σε μια συγκεκριμένη περιοχή στο υλικό στόχου, προκαλώντας τη θερμότητα και εξατμίζεται αυτή η περιοχή.Αυτή η μέθοδος είναι καλή για τον έλεγχο των συγκεκριμένων περιοχών του στόχου που πρόκειται να εξατμιστούν.Κατά τη διάρκεια της θέρμανσης αντίστασης, το υλικό στόχου τοποθετείται σε ένα δοχείο, συνήθως κατασκευασμένο από βολφράμιο, και το δοχείο θερμαίνεται με υψηλό ηλεκτρικό ρεύμα.Η μέθοδος θέρμανσης που χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια της εξάτμισης φυσικής εναπόθεσης ατμών ποικίλλει ανάλογα με τη φύση του υλικού στόχου.ή βρασμό.Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, ένα ρεύμα τρέχει μέσω ενός πλάσματος αερίου, προκαλώντας θετικά κατιόντα να σχηματιστούν.Αυτά τα κατιόντα βομβαρδίζουν το υλικό στόχου και χτυπούν μακριά μικρά σωματίδια που ταξιδεύουν μέσω του θαλάμου και καταθέτουν στο υπόστρωμα.Ορισμένοι θα χρησιμοποιήσουν πηγές τροφοδοσίας άμεσης ρεύματος (DC), ενώ άλλοι θα χρησιμοποιήσουν πηγές τροφοδοσίας ραδιοσυχνότητας (RF).Ορισμένα συστήματα ψεκασμού χρησιμοποιούν επίσης μαγνήτες για να κατευθύνουν την κίνηση των ιόντων, ενώ άλλα θα έχουν έναν μηχανισμό για να περιστρέψουν το υλικό στόχου.

Η χύτευση είναι μια άλλη κύρια μέθοδος από εναπόθεσης φυσικών ατμών και χρησιμοποιείται συνήθως για υλικά στόχου πολυμερούς και για τη φωτολιθογραφία.Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το υλικό στόχου διαλύεται σε ένα διαλύτη για να σχηματίσει ένα υγρό που είτε ψεκάζεται είτε περιστρέφεται πάνω στο υπόστρωμα.Η περιστροφή περιλαμβάνει τη διάδοση του υγρού πάνω στο επίπεδο υπόστρωμα, το οποίο στη συνέχεια περιστρέφεται μέχρι να σχηματιστεί ένα ακόμη στρώμα.Μόλις εξατμιστεί ο διαλύτης, η λεπτή μεμβράνη είναι πλήρης.