Основное различие между радиочастотным и постоянным током в напылении заключается в типе используемого источника питания и механизмах ионизации материала мишени и его осаждения на подложку.
Резюме:
- Напыление постоянным током: Использует источник питания постоянного тока, обычно требующий 2 000-5 000 вольт, для прямой ионизации газовой плазмы путем бомбардировки электронами.
- Радиочастотное напыление: Заменяет источник постоянного тока на источник переменного тока, работающий на частоте 1 МГц или выше, и требует более высокого напряжения (1 012 вольт или более) для достижения аналогичной скорости осаждения. Радиочастотное напыление использует кинетическую энергию для удаления электронов из атомов газа, создавая радиоволны для ионизации.
Подробное объяснение:
Напыление постоянным током:
При напылении постоянным током источник питания постоянного тока используется для создания плазмы в вакуумной камере. Источник питания обеспечивает постоянное напряжение, обычно в диапазоне от 2 000 до 5 000 вольт, достаточное для ионизации инертного газа, вводимого в камеру. Затем ионизированный газ, или плазма, ускоряется по направлению к материалу мишени, в результате чего атомы выбрасываются и осаждаются на подложку. Этот процесс основан на прямой ионной бомбардировке мишени электронами из плазмы.Радиочастотное напыление:
- При радиочастотном напылении используется источник переменного тока, который меняет полярность подаваемого на мишень напряжения. Этот переменный ток работает на высокой частоте, обычно 1 МГц или выше. Смена полярности позволяет эффективно распылять изолирующие материалы, поскольку положительные ионы, собирающиеся на поверхности мишени, нейтрализуются во время положительного полуцикла, а атомы мишени распыляются во время отрицательного полуцикла. Более высокая частота и напряжение (1 012 вольт или более) необходимы для создания кинетической энергии, необходимой для удаления электронов из атомов газа, генерируя радиоволны, которые ионизируют газ и облегчают процесс напыления.Преимущества и недостатки радиочастотного напыления:
- Преимущества: ВЧ-напыление особенно эффективно для осаждения изоляционных материалов, которые трудно напылять методами постоянного тока. Переменный ток позволяет эффективно справляться с накоплением заряда на мишени, что характерно для изоляционных материалов.
Недостатки:
Для радиочастотного напыления требуется более сложное и дорогое оборудование, включая специальные разъемы и кабели, рассчитанные на высокочастотные переменные токи. Оно также имеет тенденцию к большему нагреву подложки и требует более высоких уровней мощности для достижения сопоставимой скорости осаждения по сравнению с напылением на постоянном токе.
В целом выбор между напылением на радиочастотном и постоянном токе зависит от осаждаемого материала и конкретных требований к процессу осаждения, при этом радиочастотное напыление предпочтительнее для изоляционных материалов благодаря его способности эффективно справляться с накоплением заряда.
