Ce este RF Sputtering?

Pulverizarea prin radiofrecvență (RF) este o tehnică care este utilizată pentru a crea pelicule subțiri, cum ar fi cele găsite în industria calculatoarelor și a semiconductoarelor. La fel ca pulverizarea în curent continuu (DC), această tehnică implică trecerea unei undă energetică printr-un gaz inert pentru a crea ioni pozitivi. Materialul țintă, care va deveni în cele din urmă stratul de strat subțire, este lovit de acești ioni și rupt într-un spray fin care acoperă substratul, baza interioară a peliculei subțiri. Pulverizarea RF diferă de pulverizarea DC prin tensiune, presiunea sistemului, modelul de depunere prin pulverizare și tipul ideal de material țintă.

În timpul procesului de pulverizare, materialul țintă, substratul și electrozii RF încep într-o cameră cu vid. Apoi, gazul inert, care este de obicei argon, neon sau kripton, în funcție de dimensiunea moleculelor materialului țintă, este direcționat în cameră. Sursa de energie RF este apoi pornită, trimițând unde radio prin plasmă pentru a ioniza atomii de gaz. Odată ce ionii încep să intre în contact cu materialul țintă, acesta este rupt în bucăți mici care se deplasează spre substrat și încep să formeze o acoperire.

Deoarece pulverizarea RF folosește unde radio în loc de un curent de electroni continuu, are cerințe și efecte diferite asupra sistemului de pulverizare. De exemplu, sistemele DC necesită între 2,000 și 5,000 de volți, în timp ce sistemele RF necesită mai mult de 1012 volți pentru a obține aceeași rată de depunere prin pulverizare. Acest lucru se datorează în mare parte faptului că sistemele de curent continuu implică bombardarea directă a atomilor de plasmă de gaz de către electroni, în timp ce sistemele RF folosesc energie pentru a îndepărta electronii din învelișurile exterioare de electroni ale atomilor de gaz. Crearea undelor radio necesită mai multă putere de intrare pentru a obține același efect ca un curent de electroni. În timp ce un efect secundar comun al pulverizării DC implică o acumulare de încărcare pe materialul țintă din numărul mare de ioni din cameră, supraîncălzirea este cea mai frecventă problemă cu sistemele RF.

Ca urmare a metodei diferite de alimentare, plasma cu gaz inert dintr-un sistem RF poate fi menținută la o presiune mult mai mică, mai mică de 15 mTorr, comparativ cu cei 100 mTorr necesari pentru optimizarea pulverizării DC. Acest lucru permite mai puține coliziuni între particulele de material țintă și ionii de gaz, creând o cale mai directă pentru ca particulele să se deplaseze către materialul substrat. Combinația acestei presiuni scăzute, împreună cu metoda de utilizare a undelor radio în loc de curent continuu pentru sursa de alimentare, face ca pulverizarea RF să fie ideală pentru materialele țintă care au calități izolante.