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I parametri principali del processo di sputtering includono l'energia e la velocità degli ioni, la potenza e la pressione, le dimensioni e il materiale del bersaglio, il tipo di potenza utilizzata (CC, RF o CC pulsata), la pressione e il tipo di gas di fondo, l'angolo di incidenza e la distanza tra il substrato e il bersaglio.

1. Energia e velocità degli ioni: Il processo di sputtering richiede ioni con un'energia sufficiente per espellere gli atomi dal materiale bersaglio. L'interazione tra gli ioni e il bersaglio è determinata dalla velocità e dall'energia degli ioni. I campi elettrici e magnetici possono controllare questi parametri, influenzando l'efficienza del processo di sputtering.

2. Potenza e pressione: Questi parametri controllano lo stress e la velocità di deposizione. Una potenza maggiore può aumentare la velocità di deposizione, ma può anche aumentare le tensioni residue sul substrato. La pressione influisce sulla distribuzione dell'energia delle particelle sputate e sull'uniformità della deposizione.

3. Dimensione e materiale del target: I target più grandi favoriscono una migliore uniformità e un più facile controllo dello spessore del film. Il materiale del bersaglio, tuttavia, è limitato dalla sua temperatura di fusione, che può influire sulla purezza e sulle proprietà del film spruzzato.

4. Tipo di potenza utilizzata: L'alimentazione in corrente continua è adatta per i materiali conduttivi, mentre l'alimentazione in radiofrequenza è in grado di polverizzare materiali non conduttivi. La corrente continua pulsata è vantaggiosa per processi come lo sputtering reattivo, in quanto consente una deposizione più controllata ed efficiente.

5. Pressione e tipo di gas di fondo: La scelta del gas di sputtering (spesso gas inerti come l'argon) e la sua pressione possono influenzare significativamente il processo di sputtering. Il peso atomico del gas deve essere vicino a quello del bersaglio per un trasferimento efficiente della quantità di moto. Pressioni di gas più elevate portano a un movimento più termalizzato delle particelle sputate, influenzando la microstruttura del film.

6. Angolo di incidenza: L'angolo con cui gli ioni colpiscono il bersaglio influisce sulla resa di sputtering e sulla distribuzione del materiale spruzzato. Un angolo più perpendicolare determina in genere rese di sputtering più elevate.

7. Distanza tra il substrato e il bersaglio: Questa distanza influisce sull'energia e sulla direzionalità degli atomi sputati che raggiungono il substrato, influenzando lo spessore e l'uniformità del film.

Questi parametri determinano complessivamente l'efficienza, la qualità e le proprietà del film spruzzato, rendendo lo sputtering una tecnica di deposizione complessa ma altamente controllabile.

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