La formazione del plasma nello sputtering è un processo cruciale che dà inizio alla tecnica di sputtering, utilizzata nella deposizione fisica da vapore (PVD) per depositare film sottili su un substrato.
6 fasi chiave spiegate
1. Preparazione della camera a vuoto
La camera di deposizione viene prima evacuata a una pressione molto bassa, in genere intorno a 10^-6 torr, per ridurre al minimo la contaminazione da gas residui.
Dopo aver raggiunto il vuoto desiderato, il gas di sputtering, come l'argon, viene introdotto nella camera.
2. Applicazione della tensione
Una tensione viene applicata tra due elettrodi nella camera. Questa tensione è fondamentale per avviare il processo di ionizzazione.
3. Ionizzazione e formazione del plasma
La tensione applicata ionizza il gas di sputtering, creando una scarica a bagliore. In questo stato, gli elettroni liberi si scontrano con gli atomi del gas, facendo loro perdere elettroni e trasformandosi in ioni con carica positiva.
Questo processo di ionizzazione trasforma il gas in un plasma, uno stato della materia in cui gli elettroni sono dissociati dai loro atomi.
4. Accelerazione degli ioni
Gli ioni positivi del gas di sputtering vengono accelerati verso il catodo (l'elettrodo con carica negativa) grazie al campo elettrico creato dalla tensione applicata.
5. Bombardamento e sputtering
Gli ioni accelerati entrano in collisione con il materiale bersaglio, trasferendo la loro energia e provocando l'espulsione degli atomi dal bersaglio. Questi atomi espulsi viaggiano e si depositano sul substrato, formando un film sottile.
6. Velocità di sputtering
La velocità con cui il materiale viene spruzzato dal target dipende da diversi fattori, tra cui la resa di sputtering, il peso molare del materiale target, la sua densità e la densità di corrente ionica.
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