Kaj je RF razprševanje?

Radiofrekvenčno (RF) razprševanje je tehnika, ki se uporablja za ustvarjanje tankih filmov, kot so tisti v računalniški in polprevodniški industriji. Tako kot brizganje z enosmernim tokom (DC) tudi ta tehnika vključuje vodenje energijskega vala skozi inertni plin za ustvarjanje pozitivnih ionov. Ciljni material, ki bo na koncu postal tankoplastna prevleka, udarijo ti ioni in razbijejo v fin razpršilec, ki pokriva substrat, notranjo osnovo tankega filma. RF razprševanje se od DC razprševanja razlikuje po napetosti, tlaku v sistemu, vzorcu nanosa brizganja in idealni vrsti ciljnega materiala.

Med postopkom brizganja se ciljni material, substrat in RF elektrode začnejo v vakuumski komori. Nato se inertni plin, ki je običajno argon, neon ali kripton, odvisno od velikosti molekul ciljnega materiala, usmeri v komoro. Nato se vklopi RF vir energije, ki pošilja radijske valove skozi plazmo, da ionizira atome plina. Ko se ioni začnejo stikati s ciljnim materialom, se ta razbije na majhne koščke, ki potujejo do substrata in začnejo tvoriti prevleko.

Ker RF razprševanje uporablja radijske valove namesto enosmernega elektronskega toka, ima različne zahteve in učinke na sistem brizganja. Na primer, enosmerni sistemi zahtevajo med 2,000 in 5,000 voltov, medtem ko RF sistemi zahtevajo več kot 1012 voltov, da dosežejo enako stopnjo odlaganja brizganja. To je predvsem zato, ker sistemi DC vključujejo neposredno bombardiranje atomov plinske plazme z elektroni, medtem ko RF sistemi uporabljajo energijo za odstranjevanje elektronov iz zunanjih elektronskih lupin atomov plina. Ustvarjanje radijskih valov zahteva večjo vhodno moč, da se doseže enak učinek kot elektronski tok. Medtem ko pogost stranski učinek DC razprševanja vključuje nabiranje naboja na ciljnem materialu zaradi velikega števila ionov v komori, je pregrevanje najpogostejša težava pri sistemih RF.

Zaradi različne metode napajanja je mogoče plazmo inertnega plina v sistemu RF vzdrževati pri veliko nižjem tlaku, manjšem od 15 mTorr, v primerjavi s 100 mTorr, potrebnimi za optimizacijo DC razprševanja. To omogoča manj trkov med delci ciljnega materiala in plinskimi ioni, kar ustvarja bolj neposredno pot, da delci potujejo do materiala substrata. Kombinacija tega zmanjšanega tlaka, skupaj z metodo uporabe radijskih valov namesto enosmernega toka za vir energije, naredi RF razprševanje idealno za ciljne materiale, ki imajo izolacijske lastnosti.