A deposição de vapor químico ativado por plasma (PACVD) é uma técnica utilizada para depositar películas finas num substrato através de uma reação química iniciada por plasma. Este método envolve a utilização de materiais precursores gasosos que reagem sob a influência do plasma, levando à formação de películas finas na superfície da peça de trabalho. A energia necessária para estas reacções químicas é fornecida por electrões de alta energia gerados no plasma, o que resulta num aumento moderado da temperatura das peças.
Explicação pormenorizada:
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Mecanismo do PACVD:
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No PACVD, o processo começa com a introdução de precursores gasosos numa câmara de vácuo. No interior desta câmara, estão presentes dois eléctrodos planos, um dos quais está acoplado a uma fonte de alimentação de radiofrequência (RF). A energia de RF cria um plasma entre os eléctrodos, energizando as moléculas de gás e iniciando reacções químicas. Estas reacções conduzem à deposição de películas finas no substrato colocado no interior da câmara. A utilização de plasma permite que o processo de deposição ocorra a temperaturas mais baixas em comparação com a tradicional deposição de vapor químico (CVD), tornando-a adequada para substratos sensíveis à temperatura.Tipos de PACVD:
- A PACVD pode ainda ser classificada com base na frequência do plasma utilizado:
- Deposição de vapor químico por plasma enriquecido com radiofrequência (RF-PECVD): Este método utiliza plasma RF, gerado através de acoplamento capacitivo (CCP) ou acoplamento indutivo (ICP). O CCP resulta normalmente numa taxa de ionização mais baixa e numa dissociação menos eficiente dos precursores, enquanto o ICP pode gerar uma maior densidade de plasma, aumentando a eficiência da deposição.
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Deposição de vapor químico com plasma de frequência muito elevada (VHF-PECVD): Esta variante utiliza plasma de frequência muito elevada, o que pode aumentar ainda mais a eficiência do processo de deposição.
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Aplicações e vantagens:
O PACVD é amplamente utilizado no fabrico de semicondutores e noutras indústrias para depositar películas finas resistentes ao desgaste e à corrosão e com um baixo coeficiente de atrito. A capacidade de depositar películas a baixas temperaturas é particularmente vantajosa para substratos delicados que não suportam temperaturas elevadas. Além disso, o PACVD pode ser combinado com a Deposição Física de Vapor (PVD) para criar arquitecturas de camadas complexas e facilitar a dopagem de camadas, como o Carbono tipo Diamante (DLC), que são conhecidas pelas suas excepcionais propriedades mecânicas.
Visão geral do processo:
