L'apparecchiatura di sputtering è uno strumento specializzato utilizzato nel processo di produzione della deposizione di film sottili.
È utilizzata principalmente in settori quali i semiconduttori, le unità disco, i CD e i dispositivi ottici.
Questa apparecchiatura funziona espellendo atomi da un materiale target su un substrato attraverso il bombardamento di particelle ad alta energia.
6 punti chiave per comprendere le apparecchiature sputtering
1. Ambiente sotto vuoto
Il processo di sputtering richiede un ambiente sotto vuoto per ridurre al minimo la presenza di altri gas che potrebbero interferire con il processo di deposizione.
Il livello di vuoto in un dispositivo di sputtering è tipicamente più alto di quello richiesto in altri metodi di deposizione come la deposizione chimica da vapore (CVD).
Ciò richiede un sistema di vuoto altamente efficace.
2. Introduzione del gas inerte
Una piccola quantità di gas inerte, solitamente argon, viene introdotta nella camera da vuoto.
L'argon viene scelto perché è inerte e non reagisce con il materiale di destinazione o il substrato.
Ciò garantisce che la deposizione sia pura e non contaminata.
3. Posizionamento del target e del substrato
Il materiale target, che è la fonte degli atomi da depositare, e il substrato, dove avverrà la deposizione, vengono posizionati nella camera.
In genere sono posizionati l'uno di fronte all'altro, con il materiale target che riceve una carica negativa per fungere da catodo.
4. Applicazione della tensione
Tra il target e il substrato viene applicata una tensione che può essere in forma di corrente continua (DC), radiofrequenza (RF) o media frequenza.
Questa tensione ionizza il gas argon, creando ioni argon ed elettroni liberi.
5. Ionizzazione e sputtering
Gli elettroni liberi si scontrano con gli atomi di argon, ionizzandoli e creando un plasma.
Gli ioni di argon, caricati positivamente, vengono quindi accelerati verso il materiale bersaglio, caricato negativamente, grazie al campo elettrico.
Quando questi ioni si scontrano con il bersaglio, trasferiscono la loro energia, provocando l'espulsione degli atomi dal bersaglio.
6. Deposizione sul substrato
Gli atomi espulsi attraversano il vuoto e si depositano sul substrato, formando un film sottile.
Questo processo può essere controllato per creare film di vari materiali, compresi quelli con punti di fusione elevati e leghe, difficili da depositare con altri metodi.
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