Lo sputtering nel trattamento al plasma si riferisce al processo in cui un plasma ad alta energia disloca gli atomi dalla superficie di un materiale solido di destinazione. Questo processo è comunemente usato per depositare film sottili di materiali su substrati per varie applicazioni in ottica, elettronica e altro.
La tecnica di sputtering prevede l'introduzione di un gas controllato, in genere argon, in una camera a vuoto. La camera contiene un catodo, che è il materiale target che verrà depositato sui substrati. Quando il catodo viene eccitato elettricamente, genera un plasma che si autoalimenta.
All'interno del plasma, gli atomi di gas si trasformano in ioni con carica positiva, perdendo elettroni. Questi ioni vengono quindi accelerati con un'energia cinetica sufficiente a colpire il materiale bersaglio e a dislocare atomi o molecole dalla sua superficie. Il materiale dislocato forma un flusso di vapore che passa attraverso la camera e colpisce e si attacca ai substrati come un film sottile o un rivestimento.
Il processo di sputtering prevede le seguenti fasi:
1. Gli ioni di gas inerte, come l'argon, vengono accelerati nel materiale bersaglio.
2. Gli ioni trasferiscono energia al materiale bersaglio, provocandone l'erosione e l'espulsione di particelle neutre.
3. Le particelle neutre del bersaglio attraversano la camera e si depositano sotto forma di film sottile sulla superficie dei substrati.
I film sputtered presentano un'eccellente uniformità, densità, purezza e adesione. Questa tecnica consente la deposizione di composizioni precise, comprese le leghe, mediante sputtering convenzionale. Lo sputtering reattivo consente la deposizione di composti come ossidi e nitruri.
Lo sputtering viene utilizzato anche come processo di incisione per alterare le proprietà fisiche di una superficie. In questo caso, una scarica di plasma gassoso viene stabilita tra un materiale di placcatura catodico e un substrato anodico. I depositi formati attraverso lo sputtering sono tipicamente sottili, da 0,00005 a 0,01 mm, e possono includere materiali come cromo, titanio, alluminio, rame, molibdeno, tungsteno, oro e argento.
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