Micro e nanotecnologia/Microtecnologia/Film sottili/Sputtering: differenze tra le versioni
Contenuto cancellato Contenuto aggiunto
Nessun oggetto della modifica |
Nessun oggetto della modifica |
||
Riga 5:
==Il fenomeno fisico dello Sputtering==
[[Image:01_DC_Sputtering_Magnetron.png|center|thumb|300px|DC Sputtering Magnetron]]
Lo sputtering è un fenomeno fisico nel quale ioni, solitamente Ar+, vengono accelerati per mezzo di un gradiente di potenziale in modo da bombardare un “bersaglio” (Target), o catodo. Poiché gli ioni cedono la loro quantità di moto agli atomi posti sulla superficie del bersaglio, questi ultimi diventano volatili e sono trasportati sotto forma di vapore sul substrato dove vengono deposti sotto forma di film metallico.
[[Image:03_Formazione_del_Plasma.png|left|thumb|200px|Formazione del Plasma]]
* Si immette nella camera l’Argon che è un gas inerte. Fornendo una differenza di potenziale, gli “elettroni liberi” verranno accelerati lontano dalla carica negativa del catodo. Essi incontreranno nel loro percorso gli atomi di Argon e dall’urto riusciranno a ionizzarli, estraendo un elettrone che urterà un altro atomo di Argon e, per un processo a catena, si creerà il plasma. Mentre alcuni elettroni avranno energia sufficiente per ionizzare il gas, altri urteranno ioni facendoli di nuovo tornare atomi di gas neutro. A questo punto, per il principio di conservazione dell’energia, assistiamo alla creazione di un fotone. Questa è la ragione per cui il plasma ci appare brillante.
* Gli ioni Ar+ caricati positivamente vengono accelerati verso il catodo negativo (dove c’è il target) formando una corrente di plasma con una quantità di moto sufficiente da estrarre atomi dal materiale bersaglio (atomi non ionizzati, frammenti di molecole, ecc …) che si diffonderà in tutta la camera e, quindi, anche sul substrato.
[[Image:04_Sputtering_target.png|left|thumb|200px|Sputtering del Target]]
* Gli atomi espulsi collidono con il substrato formando un film estremamente sottile. In genere la formazione del film consiste in cinque processi successivi di trasporto del materiale (precursore) sulla superficie, assorbimento dei precursori, diffusione di superficie, nucleazione e crescita di isole, crescita del film continuo. A volte può succedere che la quantità di moto dei precursori sia talmente grande da fare in modo che questi vengano impiantati nel substrato. La velocità di deposizione dipende dalla distanza del Target dal substrato.
lo sputtering è dovuto al trasferimento della quantità di moto dalla particella incidente all’atomo del bersaglio solido. per fare in modo che questo trasferimento sia significativo, bisogna che la particella incidente abbia almeno una massa M1 comparabile con quella dell’atomo del bersaglio M2. Quindi gli ioni sono facilmente accelerati verso il bersaglio da un campo elettrico Ei generato dalla differenza di potenziale applicata agli elettrodi e un certo numero N di atomi viene emesso dal bersaglio. Il numero di atomi per unità di area N che lasciano il substrato è:
| |||