La pulverización catódica con magnetrón es un tipo de deposición física de vapor, un proceso en el que un material objetivo se vaporiza y se deposita sobre un sustrato para crear una película delgada. Dado que utiliza imanes para estabilizar las cargas, la pulverización catódica del magnetrón se puede realizar a presiones más bajas. Además, este proceso de pulverización catódica puede crear películas delgadas precisas y distribuidas uniformemente, y permite una mayor variedad en el material de destino. La pulverización catódica con magnetrón se usa a menudo para formar películas delgadas de metal en 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 de pulverización catódica tradicional comienza en una cámara de vacío con el material objetivo. El argón, u otro gas inerte, se introduce lentamente, lo que permite que la cámara mantenga su baja presión. A continuación, se introduce una corriente a través de la fuente de energía de la máquina, que lleva electrones a la cámara que comienzan a bombardear los átomos de argón y eliminar 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 un aerosol 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 provocar un gran daño en el material de destino, incluida la estructura de la superficie irregular y el sobrecalentamiento. Además, la pulverización catódica de diodos tradicional puede tardar mucho en completarse, lo que abre aún más oportunidades para que los electrones dañen el material objetivo.
La pulverización catódica con magnetrón ofrece tasas de ionización más altas y menos daño de electrones al material objetivo que las técnicas tradicionales de deposición de 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 de los electrones y también aumentar la probabilidad de que los electrones ionicen los átomos de argón. El imán crea un campo que mantiene a los electrones retenidos 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 con magnetrón es capaz de contrarrestar los problemas iniciales de tiempo y el daño del material objetivo que se había producido con la pulverización catódica tradicional con diodos.