Jauges à vide Televac pour le dépôt de couches minces

Un film mince est considéré comme une couche sur une surface dont l'épaisseur varie de quelques fractions de nanomètre (^10-9 mètres) à quelques micromètres (10-6 mètres). Il existe deux méthodes principales utilisées pour le revêtement de films minces sous vide. La première est le PVD ou dépôt physique en phase vapeur et la seconde est le CVD ou dépôt chimique en phase vapeur. Le PVD implique le mouvement physique des particules, tandis que le CVD implique une réaction chimique. Notez qu'il existe de nombreux autres types et sous-ensembles de dépôt de couches minces, mais le PVD et le CVD sont les deux seuls à être abordés dans cet article.

Avec le PVD, il existe deux méthodes principales : l'évaporation et la pulvérisation. L'évaporation et la pulvérisation sont souvent effectuées sous vide, la raison étant que plus la pression diminue (ou plus le système s'enfonce dans le vide), plus la pression de vapeur (pression à laquelle la substance passe de l'état solide/liquide à l'état gazeux) diminue, ce qui permet d'utiliser des températures plus basses. Cela permet d'éviter tout effet négatif des températures élevées sur l'objet à revêtir. De plus, l'élimination de l'atmosphère pour le PVD permet au matériau évaporé d'atteindre plus directement l'objet à revêtir.

Comme vous pouvez le voir dans les graphiques A et B ci-dessous, l'évaporation est assez simple. La chambre est évacuée, la chaleur est appliquée et le matériau du film est évaporé sur l'objet. La pulvérisation est un peu plus complexe, avec une différence de potentiel appliquée entre la chambre à vide et le matériau de revêtement. Un gaz inerte, comme l'argon, est alors ajouté à la chambre, ce qui provoque une décharge électrique, dispersant le matériau de revêtement sur l'objet.

Les procédés de dépôt en phase vapeur consistent à utiliser un matériau pour réagir avec un autre matériau ou le décomposer sur l'objet à revêtir. Celui-ci est généralement activé par la chaleur, mais peut aussi, dans certains cas, utiliser la lumière ou le plasma comme catalyseur. C'est pourquoi les procédés CVD ont tendance à fonctionner à des températures beaucoup plus élevées, ce qui peut poser des problèmes selon l'objet à revêtir.

Le dépôt de couches minces a de nombreuses applications, notamment

Fabrication de semi-conducteurs, panneaux solaires, batteries, revêtements de fonctionnement électrique, finition de produits tels que les revêtements décoratifs, les revêtements optiques ou les revêtements de protection.

Quels sont donc les produits ^Televac® utiles pour le dépôt de couches minces ? Le premier est le contrôleur de vide MX200 avec une combinaison de jauges à vide 4A/7B. Cela permet de mesurer le vide de l'atmosphère (1000 Torr) jusqu'à ^10-7 Torr. Les capteurs sont connectés au contrôleur par des câbles, ce qui permet un affichage à distance, et de nombreuses options de communication analogiques et numériques sont disponibles, notamment analogique 0 à 10 V DC, EthernetIP, RS-232/RS-485 et USB.

Another option is to take the route of using active gauges. With active gauges the control electronics are mounted directly on the sensing element, and in this case we’d use at least two active gauges; the MX4A thermocouple vacuum gauge for measurement from atmosphere (1000 Torr) to 10^-3 Torr, and the MX7B cold cathode vacuum gauge for measurement from 10^-3 Torr to 10^-8 Torr. Similar output options are available of analog 0 to 10 V DC, EthernetIP, PROFINET, and RS-485. Note that many active gauges can be chained together and various gauges can be used to achieve different ranges of measurement than what’s outlined in this article.

Notez que cet article est étroitement lié à notre article sur la fabrication des semi-conducteurs, car des procédés en couche mince sont utilisés pour la fabrication des semi-conducteurs.