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Il processo di sputtering ha diverse applicazioni pratiche, tipicamente nel settore industriale (industria dei semiconduttori o dei ricoprimenti superficiali, per esempio) o di ricerca scientifica (fisica dello stato solido, scienza dei materiali), ma tecniche basate sullo sputtering vengono ormai utilizzate in svariati campi: dall'archeologia all'analisi di prove processuali.

Le due principali applicazioni industriali dello sputtering sono comunque:

Sputter etching (pulizia per polverizzazione anodica o pulizia per sputtering) : il fatto di erodere un bersaglio progressivamente, può essere usato per pulire la superficie da contaminanti superficiali o per assottigliarla. In alternativa, con l'uso di opportune maschere poste sopra il bersaglio, la tecnica si può usare per erodere selettivamente alcune aree di interesse.

Sputter deposition (deposizione per sputtering) : gli atomi emessi dal target si ricondensano sulle superfici interne della camera da vuoto, questo fenomeno può essere sfruttato per il ricoprimento di manufatti: basta semplicemente introdurre il pezzo da trattare nella camera da vuoto per un tempo sufficiente alla formazione di uno strato di materiale emesso dal target sulla sua superficie. La deposizione per sputtering permette di ottenere film di ottima qualità praticamente di ogni tipo di materiale e con particolari accorgimenti consente la realizzazione di ricoprimenti con struttura e proprietà diverse dal materiale di partenza in fase massiva. L'industria dei compact disc scrivibili utilizza lo sputtering per la deposizione del sottile strato di alluminio che permette al laser di leggere i dati incisi sul soprastante film organico. Tipicamente lo spessore dei ricoprimenti realizzati con questa tecnica va dalla decina di nm ai µm.

La deposizione per sputtering rientra nell'insieme di tecniche raggruppate sotto il nome Physical Vapour Deposition (PVD), deposizione con metodi fisici da fase vapore.

Entrando maggiormente in dettaglio, le tecniche di sputtering si possono sostanzialmente dividere in tre categorie:

Magnetron sputtering: il sistema di deposizione fa uso di un dispositivo passivo in grado di generare un campo magnetostatico; le particelle e gli ioni dotati di carica elettrica che sono soggetti alla forza di Lorentz vengono deviate dalla configurazione particolare delle linee di flusso del campo, in modo da impattare più volte con il target di cui si vuole deporre uno strato, incrementando notevolmente la resa del processo poiché si immette più materiale nel plasma;

RF sputtering: generalmente ci si riferisce a questa tecnica come sputtering attivato da una radiofrequenza (Radio Frequency), che ha lo scopo di accendere il plasma e mantenere nello stato eccitato gli ioni, trasferendo loro energia;

DC sputtering: variante dello sputtering tradizionale in cui un'alta tensione continua (Direct Current) viene mantenuta tra il target che si vuole evaporare ed il substrato che si vuole ricoprire, qualora il primo sia un materiale metallico conduttivo.

Esistono inoltre applicazioni in cui lo sputtering viene impiegato per scopi di analisi.

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