Per realizzare il plasma nello sputtering, sono necessarie le seguenti fasi:
1. Il processo di sputtering inizia con una camera a vuoto contenente il materiale target, il substrato e gli elettrodi RF.
2. Un gas di sputtering, in genere un gas inerte come l'argon o lo xenon, viene convogliato nella camera. Questi gas sono scelti perché non reagiscono con il materiale di destinazione o con altri gas di processo.
3. L'alta tensione viene applicata tra il catodo, che si trova direttamente dietro il bersaglio di sputtering, e l'anodo, che è collegato alla camera come massa elettrica.
4. Gli elettroni presenti nel gas di sputtering vengono accelerati dal catodo, provocando collisioni con gli atomi vicini del gas di sputtering.
5. Queste collisioni danno luogo a una repulsione elettrostatica che fa fuoriuscire gli elettroni dagli atomi del gas di sputtering, provocando la ionizzazione.
6. Gli ioni positivi del gas di sputtering vengono quindi accelerati verso il catodo con carica negativa, provocando collisioni ad alta energia con la superficie del bersaglio.
7. Ogni collisione può provocare l'espulsione di atomi dalla superficie del target nel vuoto con un'energia cinetica sufficiente a raggiungere la superficie del substrato.
8. Gli atomi del bersaglio espulsi viaggiano e si depositano sul substrato sotto forma di pellicola, formando il rivestimento desiderato.
9. Per aumentare la velocità di deposizione, in genere si scelgono come gas di sputtering gas ad alto peso molecolare come l'argon o lo xenon. Se si desidera un processo di sputtering reattivo, è possibile introdurre nella camera gas come ossigeno o azoto durante la crescita del film.
10. Il plasma viene creato a pressioni relativamente elevate (da 10-1 a 10-3 mbar). È importante partire da una pressione più bassa prima dell'introduzione dell'argon per evitare la contaminazione dovuta ai gas residui.
11. La forma e il materiale del bersaglio di sputtering possono essere variati per creare diversi tipi di strati sottili e leghe durante un singolo ciclo.
In sintesi, il plasma nello sputtering viene creato ionizzando un gas di sputtering, in genere un gas inerte come l'argon, attraverso collisioni con elettroni ad alta energia. Questi ioni bombardano quindi il materiale bersaglio, provocando l'espulsione degli atomi e il loro deposito sul substrato sotto forma di film sottile.
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