Qu'est-ce que le dépôt de vapeur physique?
Le dépôt de vapeur physique (PVD) est un processus utilisé pour créer des films minces en transférant un matériau cible sur un substrat.Le transfert est réalisé par des moyens purement physiques contrairement au dépôt de vapeur chimique, qui utilise des réactions chimiques pour créer les couches minces.Les semi-conducteurs, les puces informatiques, les disques compacts (CD) et les disques vidéo numériques (DVD) sont généralement créés par ce processus.
Il existe trois principaux types de dépôt physique de vapeur: évaporation, pulvérisation et moulage.Les techniques d'évaporation commencent par placer le matériau cible dans une chambre à vide, ce qui réduit la pression et augmente le taux d'évaporation.Le matériau est ensuite chauffé à l'ébullition, et les particules gazeuses du matériau cible se condensent sur les surfaces de la chambre, y compris sur le substrat.
Les deux principales méthodes de chauffage pour le dépôt physique de vapeur par évaporation sont le chauffage du faisceau d'électrons et le chauffage résistif.Pendant le chauffage des faisceaux d'électrons, un faisceau d'électrons est dirigé vers une zone spécifique sur le matériau cible, ce qui fait chauffer et s'évaporer cette zone.Cette méthode est bonne pour contrôler les zones spécifiques de la cible qui doivent être évaporées.Pendant le chauffage résistif, le matériau cible est placé dans un récipient, généralement en tungstène, et le récipient est chauffé avec un courant électrique élevé.La méthode de chauffage utilisée pendant l'évaporation, le dépôt de vapeur physique varie en fonction de la nature du matériau cible.
Les processus de pulvérisation commencent également par le matériau cible dans une chambre à vide, mais la cible est brisée par des ions plasma gaziers plutôt que par évaporationou bouillant.Au cours du processus, un courant est effectué dans un plasma gazeux, provoquant la formation de cations positives.Ces cations bombardent le matériau cible et éliminent les petites particules qui voyagent à travers la chambre et se déposent sur le substrat.
Comme l'évaporation, les techniques de pulvérisation varient selon le matériau cible.Certains utiliseront les sources d'alimentation du courant direct (DC), tandis que d'autres utiliseront des sources d'alimentation de la radiofréquence (RF).Certains systèmes de pulvérisation utilisent également des aimants pour diriger le mouvement des ions, tandis que d'autres auront un mécanisme pour faire pivoter le matériau cible.
La coulée est une autre méthode principale de dépôt de vapeur physique, et il est le plus souvent utilisé pour les matériaux cibles en polymère et pour la photolithographie.Au cours de ce processus, le matériau cible est dissous dans un solvant pour former un liquide qui est pulvérisé ou tourné sur le substrat.Le filage implique de répandre le liquide sur le substrat plat, qui est ensuite tourné jusqu'à ce qu'une couche uniforme soit formée.Une fois que le solvant s'évapore, le film mince est terminé.