L'évaporation pendant le dépôt est un processus au cours duquel les matériaux sources sont chauffés à des températures élevées. Cela les fait fondre, puis s'évaporer ou se sublimer en vapeur. Les atomes vaporisés se condensent ensuite sur les surfaces, formant une fine couche du matériau. Ce processus se déroule généralement dans une chambre à vide poussé afin de minimiser les collisions entre les gaz et les réactions indésirables.
Comment le matériau source est-il évaporé pendant le dépôt ? 5 étapes clés expliquées
1. Chauffer le matériau source
Le matériau source est chauffé jusqu'à ce qu'il fonde, puis s'évapore ou se sublime. Pour ce faire, on utilise diverses sources d'énergie telles que les cuves d'évaporation, les cellules d'effusion et les creusets. Par exemple, les cuves d'évaporation en tungstène ou en molybdène utilisent un élément chauffant ou un faisceau d'électrons pour vaporiser les matériaux solides.
2. Vaporisation et dépôt
Une fois sous forme de vapeur, les atomes se déplacent et se déposent sur les surfaces situées dans la ligne de visée de la chambre de dépôt. Le dépôt est directionnel, ce qui signifie que le matériau se dépose principalement dans une direction. Cela peut conduire à un dépôt non uniforme si la surface du substrat est rugueuse, un phénomène connu sous le nom de "shadowing" ou "step coverage".
3. Environnement sous vide poussé
Le processus se déroule dans un vide poussé (~10^-6 m.bar) afin d'éviter l'oxydation du matériau d'origine. Il garantit également que les atomes vaporisés n'entrent pas en collision avec d'autres gaz, ce qui pourrait entraîner des réactions indésirables ou affecter l'uniformité et l'épaisseur de la couche déposée.
4. Contrôle et précision
L'épaisseur et la composition du film déposé peuvent être contrôlées avec précision en ajustant la pression de vapeur du matériau source et la température du substrat. Cette précision est cruciale pour les applications exigeant des propriétés spécifiques telles que la conductivité ou la résistance à l'usure.
5. Défis et considérations
Si l'évaporation est réalisée dans de mauvaises conditions de vide ou à une pression proche de la pression atmosphérique, le dépôt peut ne pas être uniforme et paraître flou. En outre, les atomes évaporés qui entrent en collision avec des particules étrangères peuvent réagir avec elles, ce qui affecte la pureté et les propriétés de la couche déposée.
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