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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11835| Título: | Construção de um reator a plasma para deposição de filmes finos com a técnica de Magnetron Sputtering |
| Autor(es): | Traiano, Denner |
| Orientador(es): | Mazur, Maurício Marlon |
| Palavras-chave: | Processos de fabricação Materiais Metais - Propriedades mecânicas Manufacturing processes Materials Metals - Mechanical properties |
| Data do documento: | 11-Nov-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Guarapuava |
| Citação: | TRAIANO, Denner. Construção de um reator a plasma para deposição de filmes finos com a técnica de Magnetron Sputtering. 2019. 66 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2019. |
| Resumo: | A técnica de plasma magnetron sputtering é utilizada para a deposição de revestimentos e filmes finos, sendo empregada em diversos setores industriais como automotivo, alimentício, embalagens, na microeletrônica e etc. Com esta técnica é possível depositar diferentes materiais em superfícies de substratos poliméricos, cerâmicos e metálicos. As características dos filmes podem ser voltadas para aplicações em óptica, elétrica, esterilização entre outras, dependendo da finalidade para qual são destinadas. O equipamento necessário para a aplicação e geração de filmes finos é o reator, composto por três conjuntos: sistema de vácuo, sistema de alimentação e o magnetron. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um reator e do sistema de magnetron, incluindo o projeto mecânico e a fabricação dos componentes com a utilização da manufatura subtrativa. Para a abertura do plasma foi utilizada uma fonte elétrica de corrente alternada de tensão máxima de 1000 V e uma bomba mecânica para geração de vácuo com máxima pressão de 10-2 mbar. Os testes de abertura do plasma e vácuo da câmara, mostram que o sistema trabalhou de forma eficiente e sem vazamentos significativos, permitindo atingir pressões de 4,5 10-2 mbar. Realizou-se a deposição de filmes de cobre com corrente de 100 mA com o gás residual do reator, em substrato de lamínulas para microscopia, em diferentes distâncias do magnetron, indicando que a distância influencia diretamente na taxa de deposição do filme metálico, além de afetar questões como uniformidade e espessura do filme depositado. |
| Abstract: | The magnetron sputtering plasma technique is used for the deposition of coatings and thin films and is used in various industrial sectors such as automotive, food, packaging, microelectronics and etc. With this technique it is possible to deposit different materials on surfaces of polymeric, ceramic and metallic substrates. The characteristics of the films can be geared to applications in optics, electrical, sterilization and others, depending on the purpose for which they are intended. The equipment required for the application and generation of thin films is the reactor, composed of three sets: vacuum system, feed system and magnetron. This paper describes the development of a reactor and the magnetron system, including mechanical design and component manufacturing using subtractive manufacturing. For the plasma opening, a 1000 V maximum voltage AC electric source and a 10-2 mbar maximum vacuum generator mechanical pump were used. Plasma opening and chamber vacuum tests show that the system worked efficiently and without significant leaks, allowing it to reach pressures of 4.5 10-2 mbar. The deposition of 100 mA current copper films with the reactor residual gas was carried out on a coverslip substrate for microscopy at different distances from the magnetron, indicating that the distance directly influences the deposition rate of the metallic film affect issues such as uniformity and thickness of the deposited film. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11835 |
| Aparece nas coleções: | GP - Tecnologia em Manutenção Industrial |
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