La deposizione per sputtering su bersaglio è un processo utilizzato per creare film sottili espellendo atomi da un materiale solido bersaglio attraverso il bombardamento di particelle energetiche.
Questa tecnica è ampiamente utilizzata nella produzione di semiconduttori e chip per computer.
5 fasi chiave spiegate
1. Materiale bersaglio
Il materiale target è la fonte di atomi per la deposizione del film sottile.
Di solito si tratta di un elemento metallico o di una lega, scelti in base alle proprietà desiderate del film sottile, come la conduttività, la durezza o le proprietà ottiche.
I target ceramici sono utilizzati quando è necessario un rivestimento indurito, ad esempio per gli utensili.
2. Bombardamento con particelle energetiche
Il bersaglio viene bombardato con particelle energetiche, in genere ioni provenienti da un plasma.
Questi ioni hanno un'energia sufficiente a provocare cascate di collisioni all'interno del materiale del bersaglio.
Quando queste cascate raggiungono la superficie del bersaglio con sufficiente energia, espellono gli atomi dal bersaglio.
Il processo è influenzato da fattori quali l'angolo di incidenza dello ione, l'energia e le masse degli atomi dello ione e del bersaglio.
3. Rendimento dello sputter
Il rendimento dello sputter è il numero medio di atomi espulsi per ogni ione incidente.
È un parametro critico nel processo di sputtering, poiché determina l'efficienza della deposizione.
La resa dipende da diversi fattori, tra cui l'energia di legame superficiale degli atomi del target e l'orientamento dei target cristallini.
4. Deposizione sul substrato
Gli atomi espulsi dal target attraversano la camera e si depositano su un substrato.
La deposizione avviene in condizioni controllate, spesso in un ambiente sotto vuoto o con gas a bassa pressione, per garantire che gli atomi si depositino in modo uniforme, formando un film sottile di spessore costante.
5. Tipi di deposizione sputter
La deposizione sputter può essere eseguita in condizioni diverse, dal vuoto spinto a pressioni di gas più elevate.
In condizioni di alto vuoto, le particelle sputate non subiscono collisioni in fase gassosa, consentendo la deposizione diretta sul substrato.
In condizioni di pressione di gas più elevata, le particelle vengono termalizzate dalle collisioni in fase gassosa prima di raggiungere il substrato, il che può influire sulle proprietà del film depositato.
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