La deposizione per polverizzazione è una tecnica di deposizione fisica da vapore (PVD) utilizzata per depositare film sottili espellendo materiale da un bersaglio su un substrato.
Questo processo prevede l'uso di un plasma per eliminare gli atomi dal materiale di destinazione, che poi si condensano sul substrato per formare un film sottile.
5 fasi chiave della deposizione sputter
1. Esposizione al plasma
Il processo inizia con la creazione di un plasma, in genere utilizzando gas argon.
Questo plasma contiene ioni ed elettroni.
Il materiale di destinazione, che è la fonte del materiale da depositare, viene collocato in questo ambiente di plasma.
2. Bombardamento ionico
Il materiale target è collegato a un catodo con carica negativa, mentre il substrato è collegato a un anodo con carica positiva.
Il campo elettrico tra il catodo e l'anodo fa sì che gli elettroni liberi accelerino verso l'anodo, scontrandosi con gli atomi di argon e convertendoli in ioni con carica positiva.
Questi ioni di argon vengono quindi accelerati verso il catodo e collidono con il materiale bersaglio.
3. Espulsione degli atomi
L'impatto degli ioni di argon sul materiale bersaglio provoca l'espulsione di atomi dal bersaglio o sputtering.
Questo processo di sputtering consiste essenzialmente nella rimozione fisica degli atomi dalla superficie del bersaglio a causa del trasferimento di quantità di moto degli ioni impattanti.
4. Deposizione sul substrato
Gli atomi sputati vengono trasportati attraverso il plasma sul substrato, dove si condensano e formano un film sottile.
Lo spessore del film può essere controllato regolando il tempo di deposizione e altri parametri operativi.
5. Vantaggi e applicazioni
La deposizione sputter offre diversi vantaggi, tra cui la capacità di depositare film uniformi su ampie aree e il facile controllo dello spessore del film.
È ampiamente utilizzata in vari settori industriali, come la produzione di dischi rigidi per computer, circuiti integrati, vetro rivestito, utensili da taglio e dischi ottici come CD e DVD.
Contesto storico ed evoluzione
La tecnica si è evoluta in modo significativo dalle prime osservazioni del XIX secolo.
I miglioramenti nella tecnologia del vuoto e l'introduzione di nuove tecniche di sputtering, come il magnetron sputtering, l'hanno resa un metodo affidabile ed efficace per la deposizione di film sottili.
Questo metodo di deposizione per sputtering è fondamentale nei moderni processi produttivi per la sua precisione e versatilità nel depositare diversi materiali.
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