O processo de Deposição Física de Vapor (PVD) em semicondutores envolve a vaporização de um material sólido no vácuo, seguida da deposição deste material num substrato para formar uma película fina. Este método é crucial para criar revestimentos duradouros e resistentes à corrosão, essenciais para o fabrico de semicondutores.
Resumo do processo:
- Vaporização do material: O material sólido a ser depositado é convertido em vapor por meios físicos. Isto pode ser conseguido através de métodos como o sputtering, em que os átomos são ejectados de um material alvo devido ao bombardeamento por partículas energéticas, ou por evaporação, em que o material é aquecido até se transformar em vapor.
- Transporte do vapor: O vapor é então transportado através de uma região de baixa pressão desde a sua fonte até ao substrato. Esta etapa requer um ambiente de alto vácuo para garantir que o vapor viaje sem a interferência de outras partículas ou gases.
- Condensação no substrato: O vapor sofre condensação no substrato, formando uma película fina. Esta película é crucial para conferir propriedades eléctricas específicas ao semicondutor.
Explicação pormenorizada:
- Métodos de Vaporização: Na pulverização catódica, uma partícula de alta energia (normalmente um átomo de gás ionizado) atinge o material alvo, fazendo com que os átomos sejam ejectados. Na evaporação, é utilizada energia térmica ou um feixe de electrões para aquecer o material até ao seu ponto de ebulição, transformando-o em vapor.
- Ambiente de alto vácuo: O alto vácuo é necessário para evitar a contaminação e garantir que o vapor possa viajar diretamente para o substrato sem colisões que possam alterar o seu percurso ou condensar prematuramente. Isto é particularmente importante no fabrico de semicondutores, onde mesmo as impurezas microscópicas podem afetar significativamente o desempenho do dispositivo.
- Condensação e formação de película: Quando o vapor atinge o substrato mais frio, condensa-se, formando uma camada fina e uniforme. As propriedades desta camada, como a sua espessura e uniformidade, são críticas para a funcionalidade do semicondutor. Técnicas como os controlos in-situ podem ser integradas nos sistemas PVD para monitorizar e ajustar os parâmetros do processo para uma qualidade óptima da película.
Aplicações em semicondutores:
A PVD é utilizada no fabrico de semicondutores para depositar películas finas que proporcionam propriedades eléctricas essenciais. Embora a deposição química de vapor (CVD) seja mais comummente utilizada devido à sua elevada precisão, a PVD oferece a vantagem de produzir revestimentos de elevada pureza, que são cruciais para aplicações avançadas de semicondutores.Conclusão:
