L'équipement de pulvérisation est un outil spécialisé utilisé dans le processus de fabrication du dépôt de couches minces, principalement dans des industries telles que les semi-conducteurs, les lecteurs de disques, les CD et les dispositifs optiques. Cet équipement fonctionne en éjectant des atomes d'un matériau cible sur un substrat par le bombardement de particules à haute énergie.
Résumé de l'équipement de pulvérisation :
L'équipement de pulvérisation est conçu pour créer des films minces en utilisant un processus où les atomes sont éjectés d'un matériau cible par le bombardement de particules à haute énergie. Ce processus se déroule dans un environnement sous vide où sont placés un matériau cible et un substrat. L'équipement introduit une petite quantité de gaz inerte, généralement de l'argon, dans la chambre à vide. Une tension est appliquée entre la cible et le substrat, ce qui provoque l'ionisation du gaz argon et la formation d'un plasma. Les particules d'argon ionisées entrent alors en collision avec le matériau de la cible, provoquant l'éjection d'atomes qui se déposent sur le substrat.
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Explication détaillée :Environnement sous vide :
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Le processus de pulvérisation nécessite un environnement sous vide afin de minimiser la présence d'autres gaz qui pourraient interférer avec le processus de dépôt. Le niveau de vide dans un dispositif de pulvérisation est généralement plus élevé que celui requis dans d'autres méthodes de dépôt comme le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), ce qui nécessite un système de vide très efficace.Introduction d'un gaz inerte :
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Une petite quantité de gaz inerte, généralement de l'argon, est introduite dans la chambre à vide. L'argon est choisi parce qu'il est inerte et ne réagit pas avec le matériau cible ou le substrat, ce qui garantit que le dépôt est pur et non contaminé.Placement de la cible et du substrat :
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Le matériau cible, qui est la source des atomes à déposer, et le substrat, où le dépôt doit avoir lieu, sont placés dans la chambre. Ils sont généralement placés l'un en face de l'autre, le matériau cible recevant une charge négative pour servir de cathode.Application d'une tension :
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Une tension est appliquée entre la cible et le substrat, sous forme de courant continu (CC), de radiofréquence (RF) ou de moyenne fréquence. Cette tension ionise le gaz argon, créant des ions argon et des électrons libres.Ionisation et pulvérisation :
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Les électrons libres entrent en collision avec les atomes d'argon, les ionisant et créant un plasma. Les ions argon chargés positivement sont ensuite accélérés vers le matériau cible chargé négativement en raison du champ électrique. Lorsque ces ions entrent en collision avec la cible, ils transfèrent leur énergie, ce qui entraîne l'éjection des atomes de la cible.Dépôt sur le substrat :
Les atomes éjectés traversent le vide et se déposent sur le substrat, formant un film mince. Ce processus peut être contrôlé pour créer des films de différents matériaux, y compris ceux qui ont des points de fusion élevés et des alliages, qui sont difficiles à déposer avec d'autres méthodes.Révision et correction :
