El sputtering es una técnica utilizada para crear películas finas mediante la expulsión de material de un blanco y su depósito sobre un sustrato.
6 pasos del sputtering
1. Evacuación de la cámara de deposición
El proceso comienza evacuando la cámara de deposición a una presión muy baja, normalmente alrededor de 10^-6 torr.
Este paso es crucial para eliminar cualquier contaminante y reducir la presión parcial de los gases de fondo.
2. Introducción del gas de pulverización catódica
Una vez alcanzado el vacío deseado, se introduce en la cámara un gas inerte como el argón o el xenón.
La elección del gas depende de los requisitos específicos del proceso de sputtering y del material que se va a depositar.
3. Generación del plasma
Se aplica una tensión entre dos electrodos de la cámara para generar una descarga luminosa, que es un tipo de plasma.
Este plasma es esencial para la ionización del gas de sputtering.
4. Ionización de los átomos de gas
Dentro del plasma generado, los electrones libres colisionan con los átomos del gas de sputtering, haciendo que pierdan electrones y se conviertan en iones cargados positivamente.
Este proceso de ionización es crítico para la posterior aceleración de los iones.
5. Aceleración de los iones hacia el blanco
Debido a la tensión aplicada, estos iones positivos son acelerados hacia el cátodo (el electrodo cargado negativamente), que es el material objetivo.
La energía cinética de los iones es suficiente para desprender átomos o moléculas del material objetivo.
6. Deposición del material pulverizado
El material desalojado del objetivo forma una corriente de vapor que viaja a través de la cámara y se deposita sobre el sustrato, formando una fina película o recubrimiento.
Este proceso de deposición continúa hasta que se alcanza el espesor o la cobertura deseados.
Consideraciones adicionales
Preparación previa a la deposición
El sustrato se monta sobre un soporte en una cámara de bloqueo de carga, que también se mantiene en condiciones de vacío.
Esta configuración garantiza que el sustrato esté libre de contaminantes cuando entra en la cámara de deposición.
Pulverización catódica por magnetrón
En algunos sistemas de pulverización catódica, se colocan imanes detrás del material objetivo para confinar los electrones en el gas de pulverización catódica, mejorando el proceso de ionización y la eficacia de la pulverización catódica.
Pulverización catódica por haz de iones
Esta variante consiste en enfocar un haz de iones y electrones directamente sobre el objetivo para bombardear material sobre un sustrato, lo que ofrece un control más preciso del proceso de deposición.
Cada paso del proceso de sputtering se controla meticulosamente para garantizar la calidad y las propiedades de la película fina depositada.
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