Author: Pira Cristian ; Type of thesis: Master Thesis
Abstract: Positive cum laude
ABSTRACT
Questo lavoro di tesi si propone di realizzare un nuovo tipo di sorgente per la deposizione di film sottili con velocità più elevate dei tradizionali sistemi magnetron sputtering e con un’erosione più uniforme del target.
Nelle tradizionali sorgenti di sputtering a diodo il plasma è sostenuto da una scarica elettrica in vuoto, in cui gli elettroni prodotti ionizzano il gas presente. Gli ioni del gas bombardano il target che funge da catodo, i cui vapori si depositeranno sul substrato, crescendo un film sottile ad elevata purezza. Il problema di queste sorgenti è la ridotta velocità di deposizione, a causa del fatto che gli elettroni vengono assorbiti dall’anodo (cfr. capitoli 1 e 3).
Oggigiorno le sorgenti a diodo, salvo specifici casi, sono state sostituite dalle più efficienti sorgenti a magnetron, in cui gli elettroni, spiralizzando attorno alle linee del campo magnetico, percorrono un cammino più lungo prima di arrivare all’anodo e producono pertanto un maggior numero di collisioni ionizzanti. Sono state poi sviluppate numerose configurazioni che mirano all’aumento della ionizzazione del plasma, in quanto è fondamentale aumentare la velocità di deposizione se si vuole utilizzare questa tecnica anche in campo industriale.
Due sono le strade che si possono seguire: aumentare ulteriormente il cammino degli elettroni, come ad esempio nelle sorgenti ECR (Electron Cyclotron Resonance) dove si sfrutta una sorgente a microonde; oppure aumentare la densità elettronica, e di conseguenza anche la densità ionica (un plasma deve essere sostanzialmente neutro) con l’ausilio di una seconda sorgente di elettroni. Nel passato si è indagata la possibilità di accoppiare al magnetron un filamento emittore di elettroni che sostenga la scarica, (…)