¿Qué es un objetivo de pulverización?

Un objetivo de pulverización catódica es un material que se utiliza para crear películas delgadas en una técnica conocida como deposición de pulverización catódica o deposición de película fina. Durante este proceso, el material objetivo de la pulverización catódica, que comienza como un sólido, se descompone mediante iones gaseosos en partículas diminutas que forman una pulverización y recubren otro material, que se conoce como sustrato. La deposición por pulverización está comúnmente involucrada en la creación de semiconductores y chips de computadora. Como resultado, la mayoría de los materiales objetivo de pulverización catódica son elementos metálicos o aleaciones, aunque hay algunos objetivos cerámicos disponibles que crean recubrimientos delgados endurecidos para diversas herramientas.

Dependiendo de la naturaleza de la película delgada que se cree, los objetivos de pulverización catódica pueden tener un tamaño y forma muy grandes. Los objetivos más pequeños pueden tener menos de una pulgada (2.5 cm) de diámetro, mientras que los objetivos rectangulares más grandes alcanzan más de una yarda (0.9 m) de longitud. Algunos equipos de pulverización catódica requerirán un objetivo de pulverización catódica más grande y, en estos casos, los fabricantes crearán objetivos segmentados que están conectados por juntas especiales.

Los diseños de los sistemas de pulverización catódica, las máquinas que llevan a cabo el proceso de deposición de películas delgadas, se han vuelto mucho más variados y específicos. En consecuencia, la forma y estructura del objetivo también ha comenzado a ampliarse en variedad. La forma de un objetivo de pulverización catódica suele ser rectangular o circular, pero muchos proveedores de objetivos pueden crear formas especiales adicionales a pedido. Ciertos sistemas de pulverización catódica requieren un objetivo giratorio para proporcionar una película más precisa y delgada. Estos objetivos tienen forma de cilindros largos y ofrecen beneficios adicionales que incluyen velocidades de deposición más rápidas, menos daño por calor y mayor área de superficie, lo que conduce a una mayor utilidad general.

La eficacia de la pulverización catódica de los materiales objetivo depende de varios factores, incluida su composición y el tipo de iones utilizados para descomponerlos. Las películas delgadas que requieren metales puros para el material objetivo generalmente tendrán más integridad estructural si el objetivo es lo más puro posible. Los iones utilizados para bombardear el objetivo de pulverización catódica también son importantes para producir una película delgada de calidad decente. Generalmente, el argón es el gas principal elegido para ionizar e iniciar el proceso de pulverización catódica, pero para los objetivos que tienen moléculas más ligeras o más pesadas, es más eficaz un gas noble diferente, como el neón para las moléculas más ligeras o el criptón para las moléculas más pesadas. Es importante que el peso atómico de los iones de gas sea similar al de las moléculas objetivo de la pulverización catódica para optimizar la transferencia de energía y momento, optimizando así la uniformidad de la película delgada.