¿Qué es el proceso de deposición de películas finas de metal?

Cómo funciona la deposición de capas finas: ventajas y aplicaciones

La deposición de películas metálicas delgadas es un proceso de fabricación único que se utiliza habitualmente en la fabricación de semiconductores, biosensores y otras aplicaciones fotolitográficas especializadas.

El proceso consiste en depositar cuidadosamente recubrimiento de película metálica sobre un sustrato para obtener propiedades específicas del material. Por ejemplo, en los campos de la óptica y la imagen se utilizan recubrimientos de película fina especialmente diseñados para modificar las propiedades ópticas del vidrio. En aplicaciones biomédicas y de semiconductores más avanzadas, la deposición de películas finas se utiliza para crear propiedades moleculares específicas en el material conductor, allanando aún más el camino para la fabricación de chips altamente personalizables.

Visión general de los procesos de deposición de películas metálicas delgadas

En general, los procesos de deposición de películas finas se clasifican en dos categorías generales en función de los métodos especializados de fabricación utilizados.

Deposición química de películas finas

El proceso de deposición química utiliza un fluido químico volátil como precursor para modificar químicamente la superficie del sustrato a nivel molecular.

Se utilizan combinaciones únicas de precursores químicos y sustratos para obtener materiales con propiedades específicas que mejoran el rendimiento. Quizá el ejemplo más notable sea el proceso de deposición química en fase vapor (CVD), que se utiliza para diseñar películas finas sólidas y revestimientos altamente especializados para aplicaciones de fabricación de semiconductores de última generación.

Depósito físico en fase vapor de películas finas

El otro proceso habitual de deposición de películas metálicas finas utilizado en toda la industria es la deposición física de vapor (PVD). En este proceso de fabricación, el material precursor se excita mediante procesos termodinámicos o electromecánicos. La excitación, cuidadosamente controlada, obliga al material a liberar moléculas específicas en forma de vapor que se deposita sobre el sustrato. 

Dos de los procesos de deposición física en fase vapor más utilizados son la evaporación térmica en vacío y la deposición por pulverización catódica. Otro tipo especializado de deposición física en fase vapor utilizado en Platypus Technologies es la deposición por haz de electrones.

Evaporación térmica al vacío

La evaporación y deposición térmica en vacío es un proceso de fabricación en el que el precursor se excita térmicamente y se vaporiza. Las moléculas de vapor se adhieren al material del sustrato mediante diferencias de potencial molecular, con lo que se obtienen resultados de deposición fiables y uniformes.

Deposición por pulverización catódica

El proceso de deposición por pulverización catódica implica la eyección de material precursor generado por la excitación del material fuente mediante pulverización catódica de electrones. El material precursor se somete a altos niveles de electricidad dentro de un gas de pulverización catódica, normalmente argón. La excitación eléctrica obliga a los iones a expulsarse y desplazarse a través del gas de pulverización catódica para impactar energéticamente en el sustrato.

Deposición por pulverización catódica de magnetrones

El proceso de deposición por pulverización catódica más utilizado en la industria de fabricación moderna es la pulverización catódica por magnetrón. Como su nombre indica, el proceso utiliza un magnetrón para generar corrientes eléctricas extremadamente fuertes cerca del sustrato objetivo con el fin de facilitar la deposición de iones de pulverización catódica.

Deposición por haz de electrones - Evaporación por haz de electrones

La deposición por haz de electrones, a veces denominada evaporación por haz de electrones, es un método único para iniciar el proceso de deposición física en fase vapor. El proceso utiliza un elemento de tungsteno cargado para generar iones a partir de un material fuente dentro de un entorno de alto vacío. Esencialmente, el material fuente se transforma en estado gaseoso y se evapora.

Los iones cargados, o haces de electrones, bombardean en consecuencia el material del sustrato mantenido dentro de la cámara de vacío. Una vez finalizado el proceso, el material fuente previamente gaseoso se solidifica formando un fino revestimiento metálico sobre la superficie del sustrato.

Aplicaciones de la deposición de películas finas de metal

La deposición de películas metálicas delgadas es un proceso de fabricación fundamental que se utiliza en una amplia gama de aplicaciones industriales, médicas, comerciales y de consumo. Algunos ejemplos comunes son:

• Fabricación de semiconductores.
• Sistemas de fibra óptica.
• Sistemas láser industriales.
• Electrónica médica y dispositivos biomédicos.
• Aplicaciones ópticas y de imagen avanzadas.
• Una amplia gama de productos electrónicos de consumo, comerciales e industriales.

Independientemente de su sector o aplicación, Platypus Technologies ofrece la innovación y la experiencia necesarias para adaptarse a sus necesidades específicas. recubrimiento metálico a medida requisitos.