A deposição de vapor químico enriquecida com plasma (PECVD) é um processo de deposição de película fina em vácuo a baixa temperatura.
Utiliza plasma para melhorar as reacções químicas.
Isto permite a deposição de películas finas a temperaturas mais baixas do que as utilizadas nos processos convencionais de deposição de vapor químico (CVD).
O PECVD é particularmente útil para o revestimento de substratos sensíveis ao calor na indústria de semicondutores.
Como é que o PECVD funciona? 7 pontos-chave explicados
1. Princípio do processo PECVD
O processo PECVD envolve a introdução de gases precursores numa câmara de deposição.
Ao contrário do processo CVD convencional, que se baseia no calor para conduzir as reacções químicas, o PECVD utiliza uma descarga eléctrica para criar um plasma.
Este plasma fornece a energia necessária para dissociar os gases precursores, formando espécies reactivas que depositam uma película fina no substrato.
2. Criação do plasma
O plasma é criado através da aplicação de uma descarga de radiofrequência (RF) ou de corrente contínua (DC) entre dois eléctrodos no interior da câmara.
Esta descarga ioniza o gás de plasma, transformando-o num estado de plasma.
O plasma é constituído por radicais reactivos, iões, átomos neutros e moléculas, que se formam através de colisões na fase gasosa.
Este processo permite que o substrato seja mantido a temperaturas relativamente baixas, normalmente entre 200-500°C.
3. Condições operacionais
Os sistemas PECVD funcionam a baixas pressões, normalmente na gama de 0,1-10 Torr.
Esta baixa pressão minimiza a dispersão e promove a deposição uniforme da película.
A baixa temperatura de funcionamento não só minimiza os danos no substrato, como também alarga a gama de materiais que podem ser depositados.
4. Componentes dos sistemas PECVD
Um sistema PECVD típico inclui uma câmara de vácuo, um sistema de fornecimento de gás, um gerador de plasma e um suporte de substrato.
O sistema de fornecimento de gás introduz gases precursores na câmara, onde são activados pelo plasma para formar uma película fina no substrato.
O gerador de plasma utiliza uma fonte de alimentação RF para criar uma descarga incandescente no gás de processo, que ativa os gases precursores, promovendo reacções químicas que conduzem à formação da película fina.
5. Vantagens e aplicações
A capacidade da PECVD para depositar películas finas funcionais a baixas temperaturas é crucial para o fabrico de componentes semicondutores e outras tecnologias avançadas.
Permite um controlo preciso da espessura, da composição química e das propriedades das películas depositadas, tornando-o um processo essencial no fabrico moderno.
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