Под смещением при радиочастотном напылении понимается переменный электрический потенциал, прикладываемый в процессе радиочастотного напыления, который имеет решающее значение для управления накоплением заряда на материале мишени и обеспечения эффективного распыления атомов. При радиочастотном напылении смещение динамически регулируется на радиочастотах (обычно 13,56 МГц) для предотвращения накопления зарядов на мишени, что может привести к образованию дуги и другим проблемам контроля качества осаждаемых тонких пленок.
Подробное объяснение:
-
Механизм радиочастотного смещения:
-
При радиочастотном напылении смещение подается таким образом, что электрический потенциал чередуется между положительными и отрицательными циклами. Во время положительного цикла электроны притягиваются к катоду, создавая отрицательное смещение. Это помогает инициировать процесс напыления, ионизируя газ в камере и формируя плазму. В отрицательном цикле ионная бомбардировка продолжается, но система предотвращает постоянное отрицательное напряжение на катоде, чтобы избежать накопления ионов, особенно для изолирующих мишеней.Важность радиочастотного смещения:
-
Динамическая регулировка смещения на радиочастотах необходима для напыления материалов, которые являются изоляторами или имеют низкую проводимость. При напылении на постоянном токе накопление заряда на мишени может остановить процесс из-за невозможности прохождения тока через такие материалы. При радиочастотном напылении эта проблема решается за счет использования переменного тока, который быстро изменяет смещение анода и катода. Благодаря этому колебанию ионы и электроны, обладающие различной подвижностью, преодолевают разные расстояния за каждый полуцикл, эффективно управляя распределением заряда на мишени.
-
Технические характеристики и эффекты:
Система радиочастотного напыления работает на частоте источника 13,56 МГц с пиковым напряжением 1000 В. Такая установка позволяет достичь плотности электронов в диапазоне от 10^9 до 10^11 см^-3 и давления в камере от 0,5 до 10 мТорр. Высокое напряжение и частота необходимы для достижения той же скорости осаждения напылением, что и в системах постоянного тока, для которых обычно требуется от 2000 до 5000 вольт. Более высокая потребляемая мощность радиочастотной системы используется для генерации радиоволн, которые удаляют электроны с внешних оболочек атомов газа, облегчая процесс напыления и не вызывая накопления заряда на мишени.
Проблемы и решения:
