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 all'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 di vapore fisico mediante evaporazione sono il riscaldamento del fascio di elettroni e il riscaldamento resistivo.Durante il riscaldamento del fascio di elettroni, un raggio di elettroni viene diretto in un'area specifica sul materiale target, causando il riscaldamento 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 rotto da ioni plasmatici di gas piuttosto che da evaporazioneo bollente.Durante il processo, una corrente viene eseguita attraverso un plasma a gas, causando forma di cationi positivi.Questi cationi bombardano il materiale target e abbattono piccole particelle che viaggiano attraverso la camera e si depositano sul substrato.
Come l'evaporazione, le tecniche di sputtering variano in base 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 bersaglio 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.