Procesos de Sputtering

se crea con 2 electrodos colocados en una cámara de vacío, y una fuente de potencia de alto voltaje externa

un campo eléctrico esta constante presente en la cámara

bajo una condición de densidad de gas conveniente, el electrón toma la suficiente energía para ionizar a uno de los átomos del gas en la cámara.

al colisionar produce un ion y un electrón secundario, los cuales son acelerados por el campo eléctrico:

el ion cuando hacia el cátodo(blanco) y el electrón hacia el ánodo.

este problema se muestra ya que el blanco, al principio, esta a un elevado potencial electrónico negativo, el cual se neutraliza velozmente por la carga transmitida por los iones positivos que inciden a lo largo de el bombardeo.

esta complegidad ha sido resuelta con la aplicación de una fuente de voltaje de radio frecuencia.

En esta técnica el plasma es sostenido por radio frecuencia; los iones positivos incidentes, que se mueven con velocidades mucho menores que los electrones, no poseen tiempo para neutralizar enteramente el blanco, antecedente de que la tensión periódica inicie a cargarlo de manera negativa nuevamente.

Al cabo de varias oscilaciones, se habrá acumulado carga negativa en el blanco, esta carga es llamada carga de polarización (bias).

Esta polarización interesa a los iones que van a ser acelerados hacia el blanco, evitando generar un blindaje positivo y garantizando la continuidad del proceso.

La aplicación del campo magnético reduce el calentamiento del sustrato por causa de los electrones, debido a que el flujo hacia el ánodo es mucho menor y aumenta la ionización del gas,

gracias a la concentración de los electrones en el área del blanco.

El sputtering reactivo se genera una vez que se introduce en la cámara de vacío, además del argón, un gas reactivo, como:

oxigeno (O2) para conformar óxidos, nitrógeno (N2) para conformar nitruros, metano (CH4) para conformar carburos, o combinaciones de gases reactivos para conformar oxicarburos, oxinitruros, entre otros.

La presión parcial del gas reactivo influye en la estructura de la cinta que se está conformando, en la velocidad de incremento del recubrimiento y en el motivo de erosión del blanco.