A deposição de película fina é a tecnologia de aplicar uma película muito fina de material – entre alguns nanómetros a cerca de 100 micrómetros, ou a espessura de alguns átomos – sobre uma superfície “substrato” a ser revestida, ou sobre um revestimento previamente depositado para formar camadas. Os processos de fabricação de Depósito de Película Fina estão no coração da indústria de semicondutores de hoje, painéis solares, CDs, unidades de disco e dispositivos ópticos.
>Depósito de Película Fina é normalmente dividido em duas categorias amplas – Deposição Química e Sistemas de Revestimento de Deposição de Vapor Físico.>Depósito Químico é quando um precursor de fluido volátil produz uma alteração química em uma superfície deixando um revestimento quimicamente depositado. Um exemplo é a Deposição de Vapor Químico ou CVD usada para produzir os materiais sólidos de maior pureza e desempenho na indústria de semicondutores de hoje.
A Deposição de Vapor Físico refere-se a uma ampla gama de tecnologias onde um material é liberado de uma fonte e depositado em um substrato usando processos mecânicos, eletromecânicos ou termodinâmicos. As duas técnicas mais comuns de Deposição de Vapor Físico ou PVD são a Evaporação Térmica e a Sputtering.
Evaporação Térmica
Processo de Evaporação Térmica
Evasão Térmica envolve o aquecimento de um material sólido que será usado para revestir um substrato dentro de uma câmara de alto vácuo até que ele comece a ferver e evapore produzindo pressão de vapor. Dentro da câmara de deposição a vácuo, mesmo uma pressão de vapor relativamente baixa é suficiente para elevar uma nuvem de vapor. Este material evaporado constitui agora uma corrente de vapor que o vácuo permite viajar sem reagir ou se espalhar contra outros átomos. Ele atravessa a câmara e atinge o substrato, aderindo a ele como um revestimento ou película fina.
Existem dois métodos primários de aquecimento do material de origem durante a Evaporação Térmica. Um é conhecido como Evaporação de Filamento, uma vez que é obtido com um simples elemento de aquecimento eléctrico ou filamento. A outra fonte de calor comum é um feixe de elétrons ou Evaporação por E-Beam onde um feixe de elétrons é dirigido ao material da fonte para evaporá-lo e entrar na fase gasosa.
Sistemas de Evaporação por Filme Fino podem oferecer as vantagens de taxas de deposição relativamente altas, taxa de tempo real e controle de espessura, e (com configuração física adequada) bom controle direcional do fluxo de evaporação para processos como o Lift Off para obter revestimentos com padrão direto.
Processamento
Processamento envolve o bombardeamento de um material alvo com partículas de alta energia que devem ser depositadas em um substrato como uma bolacha de silício ou painel solar. Os substratos a serem revestidos são colocados em uma câmara de vácuo contendo um gás inerte – geralmente Argon – e uma carga elétrica negativa é colocada sobre o material alvo a ser depositado causando o brilho do plasma na câmara.
Atoms are “Sputtered off” the target by collisions with the Argon gas atoms, carrying these particles across the vacuum chamber and are depositadas como uma fina película. Vários métodos diferentes de revestimento de deposição de vapor de plasma são amplamente utilizados, incluindo feixe de íons e pulverização assistida por íons, pulverização reativa em um ambiente de gás oxigênio, fluxo de gás e pulverização de magnetron.
Fusão de Magnetrões
Processo de pulverização
Fusão de Magnetrões usa ímãs para prender elétrons sobre o material alvo carregado negativamente para que não estejam livres para bombardear o substrato, evitando que o objeto a ser revestido aqueça demais ou seja danificado, e permitindo uma taxa de deposição de filme fino mais rápida. Os sistemas Magnetron Sputtering são tipicamente configurados como “Em linha” onde os substratos viajam pelo material alvo em algum tipo de esteira transportadora, ou circular para aplicações menores. Eles utilizam vários métodos para induzir o estado de alta energia incluindo corrente contínua (DC), corrente alternada (AC) e fontes de magnetron de radiofreqüência (RF).
Comparado com a Evaporação Térmica que utiliza temperaturas de aquecimento mais convencionais, a pulverização ocorre no ambiente de plasma “Quarto estado da natureza” com temperaturas e energias cinéticas muito mais altas permitindo uma deposição de filme fino muito mais puro e mais preciso a nível atômico.
Qual a abordagem certa para as necessidades específicas do seu sistema de revestimento de camada fina pode depender de muitos fatores complexos – e mais de uma abordagem pode ser tomada para atingir fins semelhantes. Você sempre quer obter a ajuda de um competente especialista em engenharia de vácuo para avaliar suas necessidades exatas e oferecer o melhor resultado ao melhor preço.
Matt Hughes é Presidente da Semicore Equipment Inc, um fornecedor líder mundial de equipamentos de pulverização catódica para as indústrias eletrônica, de energia solar, óptica, médica, militar, automotiva e de alta tecnologia relacionada. Por favor, deixe nossa equipe de suporte responder quaisquer perguntas que você tenha sobre “O que é Deposição de Película Fina?” e como implementar as melhores técnicas para as suas necessidades específicas de Equipamento de Deposição de Película Fina a Vapor, entrando em contato conosco pelo e-mail [email protected] ou ligando para 925-373-8201.
Notícias e Artigos
O que é Deposição de Película Fina a Vapor por Evaporação Térmica?
Um dos métodos comuns de Deposição de Vapor Físico (PVD) é a Evaporação Térmica. Esta é uma forma de Deposição de Película Fina, que é uma tecnologia de vácuo para aplicação de revestimentos de materiais puros na superfície de vários objectos… Leia Mais
O que é Sputtering?
Sputtering é o processo de fabricação de deposição de filme fino no núcleo das indústrias atuais de semicondutores, unidades de disco, CDs e dispositivos ópticos. A nível atômico, a pulverização catódica é o processo pelo qual átomos são ejetados de um material alvo ou fonte a ser depositado em um substrato – como uma pastilha de silício, painel solar ou dispositivo óptico – como resultado do bombardeamento do alvo por partículas de alta energia… Leia Mais
O que é Revestimento PVD?
Depósito Físico de Vapor – também conhecido como Revestimento por PVD – refere-se a uma variedade de técnicas de deposição de película fina onde o metal sólido é vaporizado em um ambiente de alto vácuo e depositado em materiais condutores de eletricidade como um revestimento de metal puro ou liga. Como um processo que transfere o material de revestimento em um único nível de átomo ou molécula, ele pode fornecer revestimentos extremamente puros e de alto desempenho que, para muitas aplicações, são muito preferíveis à galvanoplastia…. Ler mais
Steve Penny SEO