Le dépôt physique en phase vapeur (PVD) est un procédé utilisé pour déposer des couches minces de matériaux sur un substrat par la transition des matériaux de leur phase condensée à leur phase vapeur. Ce processus implique le dépôt physique d'atomes, d'ions ou de molécules d'une espèce de revêtement sur un substrat, ce qui donne généralement des revêtements de métaux purs, d'alliages métalliques et de céramiques d'une épaisseur comprise entre 1 et 10 µm.
Le processus PVD peut être réalisé par diverses techniques de dépôt de couches minces, qui ont toutes en commun d'éliminer les atomes d'une source par des moyens physiques. L'une de ces techniques est le dépôt par pulvérisation cathodique, où les atomes sont libérés d'une source solide ou liquide par échange d'impulsion. Ces techniques peuvent être utilisées pour le dépôt direct d'un matériau ou pour une utilisation "réactive" dans laquelle une réaction chimique se produit dans la phase vapeur/plasma entre les atomes du matériau de revêtement et les gaz "réactifs".
Dans tous les procédés PVD, le matériau à partir duquel le film mince sera produit est initialement sous forme solide et se trouve normalement quelque part dans la chambre de traitement, par exemple au niveau de la cible dans le cas de la pulvérisation cathodique. Diverses méthodes sont utilisées pour vaporiser le matériau (par exemple, à l'aide d'une impulsion laser courte et puissante, d'un arc électrique ou d'un bombardement d'ions ou d'électrons), qui se condense ensuite sous la forme d'un film mince à la surface du substrat. Les propriétés physiques du matériau déposé dépendent de la pression de vapeur des matériaux précurseurs.
Dans la fabrication VLSI, la méthode la plus répandue pour réaliser le dépôt en phase vapeur de films minces est la pulvérisation cathodique. Le processus de dépôt en phase vapeur par pulvérisation implique la séquence d'étapes suivante : 1) le matériau à déposer est converti en vapeur par des moyens physiques ; 2) la vapeur est transportée à travers une région de basse pression de sa source au substrat ; et 3) la vapeur subit une condensation sur le substrat pour former le film mince.
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