La fabricación de plasma en sputtering implica varios pasos clave. He aquí un desglose detallado para ayudarle a entender mejor el proceso.
11 pasos para entender el proceso de fabricación de plasma para sputtering
Paso 1: Preparación de la cámara de vacío
El proceso de sputtering comienza con una cámara de vacío. Esta cámara contiene el material objetivo, el sustrato y los electrodos de RF.
Paso 2: Introducción del gas para sputtering
Se introduce en la cámara un gas inerte como el argón o el xenón. Estos gases se eligen porque no reaccionan con el material objetivo ni con otros gases del proceso.
Paso 3: Aplicación de alta tensión
Se aplica alta tensión entre el cátodo y el ánodo. El cátodo está situado directamente detrás del cátodo para sputtering, y el ánodo está conectado a la cámara como masa eléctrica.
Paso 4: Aceleración de los electrones
Los electrones presentes en el gas de sputtering se aceleran alejándose del cátodo. Esto provoca colisiones con los átomos cercanos del gas de sputtering.
Paso 5: Ionización mediante colisiones
Estas colisiones dan lugar a una repulsión electrostática. Esto elimina electrones de los átomos del gas de pulverización catódica, provocando la ionización.
Paso 6: Aceleración de los iones positivos
Los iones positivos del gas de pulverización catódica se aceleran hacia el cátodo cargado negativamente. Esto provoca colisiones de alta energía con la superficie del cátodo.
Paso 7: Expulsión de los átomos del blanco
Cada colisión puede provocar la expulsión de átomos de la superficie del blanco al entorno de vacío. Estos átomos tienen suficiente energía cinética para alcanzar la superficie del sustrato.
Paso 8: Depósito de la película
Los átomos del blanco expulsados se desplazan y depositan sobre el sustrato en forma de película. Esto forma el recubrimiento deseado.
Paso 9: Aumento de la velocidad de deposición
Para aumentar la velocidad de deposición, se suelen utilizar gases de alto peso molecular como el argón o el xenón. En el caso del sputtering reactivo, pueden introducirse gases como el oxígeno o el nitrógeno durante el crecimiento de la película.
Paso 10. Creación de plasma a alta presión Creación del plasma a alta presión
El plasma se crea a presiones relativamente altas (10-1 a 10-3 mbar). Es importante partir de una presión más baja antes de introducir el argón para evitar la contaminación debida a los gases residuales.
Paso 11: Variar la forma y el material del blanco
La forma y el material del cátodo para sputtering pueden variarse para crear diferentes tipos de capas finas y aleaciones durante una sola pasada.
En resumen, el plasma en el sputtering se crea ionizando un gas de sputtering, normalmente un gas inerte como el argón, mediante colisiones con electrones de alta energía. A continuación, estos iones bombardean el material objetivo, haciendo que los átomos sean expulsados y depositados sobre el sustrato en forma de una fina película.
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