La temperatura del plasma di sputtering nel magnetron può variare a seconda delle condizioni specifiche del processo e del materiale del target. Nei processi di sputtering reattivo con capacità limitata di raffreddamento del bersaglio, la temperatura può variare da 720 a 1210 °C. Questo intervallo di temperatura si ottiene generando impulsi di plasma a frequenze comprese tra 0,5 e 1 Hz.
Il magnetron sputtering è un processo in cui al bersaglio viene applicata una tensione negativa, in genere di -300 V o più. Questa tensione negativa attrae ioni positivi sulla superficie del bersaglio ad alta velocità. Quando uno ione positivo collide con gli atomi sulla superficie del bersaglio, si verifica un trasferimento di energia. Se l'energia trasferita a un sito reticolare è superiore all'energia di legame, si possono creare atomi di rinculo primario, che possono collidere con altri atomi e distribuire la loro energia attraverso cascate di collisioni. Un atomo di superficie diventa sputtered se l'energia trasferita ad esso normalmente alla superficie è maggiore di circa 3 volte l'energia di legame della superficie.
L'uso di un campo magnetico nello sputtering magnetronico, noto come effetto trappola, consente di aumentare i tassi di ionizzazione e di deposizione del rivestimento a temperature inferiori. Il campo magnetico controlla il percorso di trasmissione del plasma e le linee magnetiche che si formano guidano il plasma da un'estremità all'altra del bersaglio. Questo percorso di trasmissione basato sul campo magnetico aumenta la quantità di plasma, portando a una maggiore efficienza nel processo di produzione. Questo metodo viene talvolta definito sputtering magnetronico bilanciato.
In sintesi, la temperatura del plasma di sputtering nel magnetron può essere controllata e regolata in base alle condizioni e ai requisiti specifici del processo. L'uso di una tensione negativa e di un campo magnetico nello sputtering magnetronico consente un'efficiente ionizzazione e sputtering degli atomi bersaglio, che porta alla deposizione di film sottili sui substrati.
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