Los equipos de pulverización catódica son herramientas especializadas que se utilizan en el proceso de fabricación de películas finas.
Se utiliza principalmente en industrias como la de semiconductores, unidades de disco, CD y dispositivos ópticos.
Este equipo funciona expulsando átomos de un material objetivo sobre un sustrato mediante el bombardeo de partículas de alta energía.
6 puntos clave para entender los equipos de sputtering
1. Entorno de vacío
El proceso de sputtering requiere un entorno de vacío para minimizar la presencia de otros gases que podrían interferir en el proceso de deposición.
El nivel de vacío en un dispositivo de sputtering es normalmente más alto que el requerido en otros métodos de deposición como la deposición química en fase vapor (CVD).
Esto hace necesario un sistema de vacío altamente eficaz.
2. Introducción del gas inerte
Se introduce una pequeña cantidad de gas inerte, normalmente argón, en la cámara de vacío.
Se elige el argón porque es inerte y no reacciona con el material objetivo ni con el sustrato.
Esto garantiza que la deposición sea pura y no esté contaminada.
3. Colocación del blanco y del sustrato
El material objetivo, que es la fuente de los átomos que se van a depositar, y el sustrato, donde se va a producir la deposición, se colocan en la cámara.
Normalmente se colocan uno frente al otro, con el material objetivo recibiendo una carga negativa para actuar como cátodo.
4. Aplicación de tensión
Se aplica tensión entre el cátodo y el sustrato, que puede ser en forma de corriente continua (CC), radiofrecuencia (RF) o media frecuencia.
Este voltaje ioniza el gas argón, creando iones de argón y electrones libres.
5. Ionización y pulverización catódica
Los electrones libres colisionan con los átomos de argón, ionizándolos y creando un plasma.
A continuación, los iones de argón cargados positivamente son acelerados hacia el material objetivo cargado negativamente debido al campo eléctrico.
Cuando estos iones colisionan con el blanco, transfieren su energía, provocando la expulsión de los átomos del blanco.
6. Deposición sobre el sustrato
Los átomos expulsados viajan a través del vacío y se depositan sobre el sustrato, formando una fina película.
Este proceso puede controlarse para crear películas de diversos materiales, incluidos aquellos con altos puntos de fusión y aleaciones, que son difíciles de depositar utilizando otros métodos.
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