O processo de evaporação de semicondutores é uma parte vital do processo de fabrico de circuitos integrados e microprocessadores. Este processo envolve a utilização de técnicas como a evaporação térmica e a evaporação por feixe eletrónico para depositar películas finas de materiais em substratos. Estes métodos fazem parte da Deposição Física de Vapor (PVD) e são essenciais na indústria dos semicondutores.
1. Evaporação térmica
A evaporação térmica consiste em aquecer um material utilizando uma fonte de calor resistiva até que este atinja a sua pressão de vapor. O vapor condensa-se então num substrato, formando uma película fina. Este método é versátil e pode depositar uma vasta gama de materiais, incluindo metais e semicondutores. A espessura da película pode ser controlada através do ajuste de parâmetros como a temperatura do evaporante, a taxa de deposição e a distância entre o evaporante e o substrato. A evaporação térmica é normalmente utilizada na produção de dispositivos electrónicos e ópticos, como as células solares e os ecrãs OLED.
2. Evaporação por feixe de electrões
A evaporação por feixe de electrões utiliza um feixe de electrões altamente carregado para aquecer e evaporar o material de origem. O calor intenso do feixe de electrões derrete o material, provocando a sua evaporação. As partículas evaporadas fluem então numa câmara de vácuo em direção ao substrato, formando um revestimento fino e de elevada pureza. Este processo é particularmente útil para a deposição de materiais que exigem um elevado grau de pureza e um controlo preciso da espessura, frequentemente utilizados em películas finas ópticas, como as que se encontram nos vidros e nos painéis solares.
3. Aplicações e desafios
Na indústria dos semicondutores, estas técnicas de evaporação são utilizadas para depositar películas de metal e de óxido de metal em bolachas de silício. Estas películas são componentes críticos no fabrico de circuitos integrados e microprocessadores. No entanto, desafios como a deposição não uniforme devido à rugosidade do substrato (efeito de sombra) e reacções com partículas estranhas no ambiente podem afetar a qualidade e a uniformidade das películas depositadas. Além disso, a realização da evaporação em más condições de vácuo pode dar origem a películas não uniformes e descontínuas.
4. Conclusão
O processo de evaporação em semicondutores é uma etapa crítica no fabrico de películas finas utilizadas em vários dispositivos electrónicos e ópticos. Tanto as técnicas de evaporação térmica como as de evaporação por feixe eletrónico oferecem vantagens únicas e são adaptadas a requisitos específicos de pureza do material e de controlo da espessura da película, essenciais para as exigências de elevado desempenho dos dispositivos semicondutores modernos.
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