Para aumentar a taxa de pulverização catódica, é necessário concentrar-se em melhorar a ionização do plasma e otimizar vários parâmetros de pulverização catódica. Isso pode ser alcançado aumentando a taxa de pulverização do alvo, melhorando a ionização do plasma e ajustando os principais parâmetros, como a densidade de potência do alvo, a pressão do gás, a temperatura do substrato e a taxa de deposição.
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Aumentar a taxa de pulverização do alvo: Com a mesma potência de descarga, devem ser obtidos mais iões para aumentar a taxa de pulverização. Isto pode ser conseguido aumentando o grau de ionização do plasma. Uma melhor ionização do plasma pode ser efetivamente obtida quando se utiliza plenamente a energia dos electrões secundários. Quanto mais iões forem produzidos, mais átomos serão ejectados do alvo, o que aumenta a eficiência do processo de pulverização catódica.
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Melhorar a ionização do plasma: A utilização da energia dos electrões secundários é crucial para melhorar a ionização do plasma. Na pulverização catódica por magnetrão, um campo magnético adicional sob o alvo pode ajudar os electrões a voar em longas trajectórias em espiral, aumentando a probabilidade de ionização. Isto não só conduz a taxas de pulverização mais elevadas, mas também a uma melhor focalização no alvo.
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Ajuste de parâmetros chave: Os principais parâmetros de pulverização catódica por magnetrão incluem a densidade de potência do alvo, a pressão do gás, a temperatura do substrato e a taxa de deposição. Por exemplo, a otimização da densidade de potência do alvo pode ajudar a atingir a taxa de pulverização e a qualidade da película desejadas. No entanto, uma densidade de potência alvo mais elevada pode aumentar a taxa de pulverização, mas pode conduzir a uma menor qualidade da película. Da mesma forma, a otimização da pressão do gás, da temperatura do substrato e da taxa de deposição pode ajudar a obter a qualidade, as propriedades e a uniformidade desejadas da película.
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Usando tipos de potência apropriados: Dependendo do material que está a ser pulverizado, podem ser utilizados diferentes tipos de energia. A energia CC é adequada para materiais condutores, enquanto a energia RF pode pulverizar materiais não condutores. A corrente contínua pulsada tem vantagens para alguns processos, como a pulverização reactiva.
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Sputtering reativo para óxidos: Se for necessário depositar óxidos no substrato, é aplicada a pulverização reactiva. Para além do gás de pulverização de árgon, é introduzido oxigénio na câmara de vácuo. O oxigénio reage com o material alvo em óxidos, melhorando o processo de deposição para materiais específicos.
Ao concentrar-se nestas estratégias, é possível aumentar efetivamente a taxa de pulverização, mantendo ou melhorando a qualidade das películas finas depositadas.
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