การสะสมไอทางกายภาพคืออะไร?

การสะสมไอทางกายภาพ (PVD) เป็นกระบวนการที่ใช้ในการสร้างฟิล์มบาง ๆ โดยการถ่ายโอนวัสดุเป้าหมายไปยังสารตั้งต้นการถ่ายโอนทำได้ผ่านทางกายภาพอย่างหมดจดซึ่งแตกต่างจากการสะสมไอสารเคมีซึ่งใช้ปฏิกิริยาเคมีเพื่อสร้างฟิล์มบาง ๆเซมิคอนดักเตอร์, ชิปคอมพิวเตอร์, แผ่นดิสก์ขนาดกะทัดรัด (CDS) และดิสก์วิดีโอดิจิตอล (DVDs) มักถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการนี้

มีการสะสมไอทางกายภาพสามประเภทหลัก: การระเหยการสปัตเตอร์และการหล่อเทคนิคการระเหยเริ่มต้นด้วยการวางวัสดุเป้าหมายไว้ในห้องสูญญากาศซึ่งช่วยลดความดันและเพิ่มอัตราการระเหยจากนั้นวัสดุจะถูกทำให้ร้อนกับการเดือดและอนุภาคก๊าซของวัสดุเป้าหมายควบแน่นบนพื้นผิวของห้องรวมถึงบนพื้นผิว

วิธีการทำความร้อนหลักสองวิธีสำหรับการสะสมไอทางกายภาพโดยการระเหยคือความร้อนด้วยลำแสงอิเล็กตรอนในระหว่างการให้ความร้อนด้วยลำแสงอิเล็กตรอนลำแสงอิเล็กตรอนจะถูกส่งไปยังพื้นที่เฉพาะบนวัสดุเป้าหมายทำให้พื้นที่นั้นมีความร้อนและระเหยวิธีนี้ดีสำหรับการควบคุมพื้นที่เฉพาะของเป้าหมายที่จะระเหยในระหว่างการทำความร้อนแบบต้านทานวัสดุเป้าหมายจะถูกวางไว้ในภาชนะซึ่งมักจะทำจากทังสเตนและภาชนะจะถูกทำให้ร้อนด้วยกระแสไฟฟ้าสูงวิธีการทำความร้อนที่ใช้ในระหว่างการสะสมไอระเหยของไอระเหยแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับลักษณะของวัสดุเป้าหมาย

กระบวนการสปัตเตอร์ยังเริ่มต้นด้วยวัสดุเป้าหมายในห้องสูญญากาศหรือเดือดในระหว่างกระบวนการกระแสไฟฟ้าจะถูกเรียกใช้ผ่านพลาสมาแก๊สทำให้ประจุบวกบวกเกิดขึ้นไพเพอร์เหล่านี้วางระเบิดวัสดุเป้าหมายและทำให้อนุภาคขนาดเล็กที่เดินทางผ่านห้องและฝากบนพื้นผิว

เช่นการระเหยเทคนิคการสปัตเตอร์แตกต่างกันไปตามวัสดุเป้าหมายบางคนจะใช้แหล่งพลังงานโดยตรง (DC) ในขณะที่บางแห่งจะใช้แหล่งพลังงานความถี่วิทยุ (RF)ระบบสปัตเตอร์บางอย่างยังใช้แม่เหล็กเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของไอออนในขณะที่ระบบอื่น ๆ จะมีกลไกในการหมุนวัสดุเป้าหมาย

การหล่อเป็นอีกวิธีหลักของการสะสมไอทางกายภาพและใช้กันมากที่สุดสำหรับวัสดุเป้าหมายพอลิเมอร์.ในระหว่างกระบวนการนี้วัสดุเป้าหมายจะถูกละลายในตัวทำละลายเพื่อสร้างของเหลวที่ถูกฉีดพ่นหรือหมุนไปยังพื้นผิวการปั่นเกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายของเหลวลงบนพื้นผิวแบนซึ่งจะหมุนไปจนกว่าจะมีการเกิดชั้นสม่ำเสมอเมื่อตัวทำละลายระเหยไปแล้วฟิล์มบาง ๆ ก็เสร็จสมบูรณ์