Основное различие между магнетронным распылением постоянного тока и радиочастотным распылением заключается в типе напряжения, подаваемого на мишень. При магнетронном распылении постоянным током подается постоянное напряжение, в то время как при радиочастотном магнетронном распылении используется переменное напряжение на радиочастотах. Это различие имеет ряд последствий для процесса напыления и типов материалов, которые могут быть эффективно напылены.
Магнетронное распыление постоянного тока:
При магнетронном напылении постоянного тока материал мишени бомбардируется энергичными ионами из плазмы, в результате чего атомы выбрасываются из мишени и осаждаются на подложку. Этот метод прост и эффективен для проводящих материалов, поскольку постоянное напряжение обеспечивает стабильность плазмы и постоянную скорость напыления. Однако распыление постоянным током может привести к накоплению заряда на поверхности мишени, особенно при напылении изоляционных материалов, что может нарушить процесс напыления.ВЧ-магнетронное распыление:
При радиочастотном магнетронном напылении используется переменное напряжение, обычно на радиочастотах (13,56 МГц), что позволяет предотвратить накопление заряда на поверхности мишени. Это делает радиочастотное напыление особенно подходящим для изоляционных материалов, поскольку переменный ток эффективно нейтрализует любые накопления заряда. Кроме того, ВЧ-напыление позволяет поддерживать газовую плазму при значительно более низком давлении в камере (менее 15 мТорр) по сравнению с напылением на постоянном токе (для которого требуется около 100 мТорр). Такое низкое давление уменьшает количество столкновений между заряженными частицами плазмы и материалом мишени, что приводит к более прямому пути напыления.
Преимущества и недостатки:
Преимущество радиочастотного напыления заключается в том, что оно позволяет эффективно распылять как металлические, так и диэлектрические материалы без риска возникновения дуги, которая может возникнуть при напылении постоянным током, особенно если на мишени имеются островки оксида или аспериты. Однако система подачи питания для радиочастотного напыления более сложна и менее эффективна, чем для напыления на постоянном токе. ВЧ источники питания обычно менее эффективны и требуют более сложных систем охлаждения, что делает их эксплуатацию более дорогой, особенно при высоких уровнях мощности.
Области применения:
