¿Qué es el magnetrón Sputtering?

La pulverización catódica con magnetrón es un tipo de deposición física de vapor, un proceso en el que un material objetivo se vaporiza y deposita sobre un sustrato para crear una película delgada. Como utiliza imanes para estabilizar las cargas, la pulverización catódica de magnetrón se puede realizar a presiones más bajas. Además, este proceso de pulverización puede crear películas delgadas precisas y uniformemente distribuidas, y permite una mayor variedad en el material objetivo. La pulverización catódica con magnetrón se usa a menudo para formar películas delgadas de metal sobre diferentes materiales, como bolsas de plástico, discos compactos (CD) y discos de video digital (DVD), y también se usa comúnmente en la industria de los semiconductores.

Generalmente, un proceso tradicional de pulverización catódica comienza en una cámara de vacío con el material objetivo. El argón, u otro gas inerte, se introduce lentamente, permitiendo que la cámara mantenga su baja presión. A continuación, se introduce una corriente a través de la fuente de energía de la máquina, trayendo electrones a la cámara que comienzan a bombardear los átomos de argón y eliminan los electrones en sus capas externas de electrones. Como resultado, los átomos de argón forman cationes cargados positivamente que comienzan a bombardear el material objetivo, liberando pequeñas moléculas del mismo en una pulverización que se acumula en el sustrato.

Si bien este método es generalmente efectivo para crear películas delgadas, los electrones libres en la cámara no solo bombardean los átomos de argón, sino también la superficie del material objetivo. Esto puede conducir a un gran grado de daño al material objetivo, incluida la estructura superficial irregular y el sobrecalentamiento. Además, la pulverización de diodos tradicional puede tardar mucho tiempo en completarse, lo que abre aún más oportunidades para el daño de electrones al material objetivo.

La pulverización catódica con magnetrón ofrece mayores tasas de ionización y menos daño electrónico al material objetivo que las técnicas tradicionales de deposición por pulverización catódica. En este proceso, se introduce un imán detrás de la fuente de energía para estabilizar los electrones libres, proteger el material objetivo del contacto con los electrones y también aumentar la probabilidad de que los electrones ionicen los átomos de argón. El imán crea un campo que mantiene los electrones restringidos y atrapados sobre el material objetivo donde no pueden dañarlo. Dado que las líneas del campo magnético son curvas, el camino de los electrones en la cámara se extiende a través de la corriente de argón, mejorando las tasas de ionización y disminuyendo el tiempo hasta que se completa la película delgada. De esta manera, la pulverización catódica de magnetrón puede contrarrestar los problemas iniciales de tiempo y el daño material al objetivo que se había producido con la pulverización catódica tradicional.