Los cátodos para sputtering se fabrican normalmente mediante diversos procesos de fabricación que dependen de las propiedades del material del cátodo y de su aplicación prevista. Estos procesos incluyen la fusión y el moldeo en vacío, el prensado en caliente, el prensado en frío y el sinterizado, así como procesos especiales de prensado-sinterizado. La elección del proceso es crucial, ya que afecta a la calidad y el rendimiento del cátodo para sputtering.
Fundición y colado en vacío: Este proceso consiste en fundir las materias primas al vacío para evitar la contaminación y, a continuación, colar el material fundido en la forma deseada. Este método es especialmente útil para materiales reactivos o con puntos de fusión elevados. El entorno de vacío garantiza que el material sea puro y esté libre de impurezas que puedan afectar al proceso de sputtering.
Prensado en caliente y prensado en frío con sinterización: Estos métodos implican el prensado de materiales en polvo a temperaturas altas o bajas, respectivamente, seguido de un proceso de sinterización. La sinterización consiste en calentar el material prensado a una temperatura inferior a su punto de fusión, lo que hace que las partículas se unan y formen una pieza sólida. Esta técnica es eficaz para crear objetivos densos y resistentes a partir de materiales difíciles de fundir o colar.
Proceso especial de prensado y sinterizado: Se trata de una variación de los métodos de prensado y sinterizado, adaptada a materiales específicos que requieren un control preciso de las condiciones de prensado y sinterizado. Este proceso garantiza que el material objetivo tenga las propiedades necesarias para un sputtering eficaz.
Fabricación de formas y tamaños: Los cátodos para sputtering pueden fabricarse en diversas formas y tamaños, siendo las formas más comunes las circulares o rectangulares. Sin embargo, existen limitaciones en el tamaño de una sola pieza y, en tales casos, se fabrican cátodos de varios segmentos. Estos segmentos se unen mediante juntas a tope o biseladas para formar una superficie continua para la pulverización catódica.
Control de calidad: Cada lote de producción se somete a rigurosos procesos analíticos para garantizar que los cátodos cumplen las normas de calidad más exigentes. Con cada envío se entrega un certificado de análisis en el que se detallan las propiedades y la composición del material.
Cátodos para sputtering de silicio: Se obtienen por pulverización catódica a partir de un lingote de silicio y pueden fabricarse mediante procesos como galvanoplastia, pulverización catódica y deposición de vapor. A menudo se emplean procesos adicionales de limpieza y grabado para lograr las condiciones de superficie deseadas, garantizando que los cátodos sean altamente reflectantes y tengan una rugosidad inferior a 500 Angstroms.
En general, la fabricación de cátodos para sputtering es un proceso complejo que requiere una cuidadosa selección del método de fabricación adecuado en función de las propiedades del material y de la aplicación prevista. El objetivo es producir cátodos puros, densos y con la forma y el tamaño adecuados para facilitar el sputtering y la deposición de películas finas.
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