La pulvérisation cathodique par radiofréquence (RF) est une technique utilisée pour créer des films minces, tels que ceux que l’on trouve dans l’industrie informatique et des semi-conducteurs. Comme la pulvérisation cathodique à courant continu (CC), cette technique consiste à faire passer une onde énergétique à travers un gaz inerte pour créer des ions positifs. Le matériau cible, qui deviendra finalement le revêtement en film mince, est frappé par ces ions et fragmenté en une fine pulvérisation qui recouvre le substrat, la base interne du film mince. La pulvérisation cathodique RF diffère de la pulvérisation cathodique CC par la tension, la pression du système, le modèle de dépôt de pulvérisation cathodique et le type idéal de matériau cible.
Pendant le processus de pulvérisation, le matériau cible, le substrat et les électrodes RF commencent dans une chambre à vide. Ensuite, le gaz inerte, qui est généralement de l’argon, du néon ou du krypton, selon la taille des molécules du matériau cible, est dirigé dans la chambre. La source d’alimentation RF est ensuite allumée, envoyant des ondes radio à travers le plasma pour ioniser les atomes de gaz. Une fois que les ions commencent à entrer en contact avec le matériau cible, celui-ci est brisé en petits morceaux qui se déplacent vers le substrat et commencent à former un revêtement.
Étant donné que la pulvérisation cathodique RF utilise des ondes radio au lieu d’un courant d’électrons direct, elle a des exigences et des effets différents sur le système de pulvérisation cathodique. Par exemple, les systèmes CC nécessitent entre 2,000 5,000 et 1012 XNUMX volts, tandis que les systèmes RF nécessitent plus de XNUMX volts pour obtenir le même taux de dépôt par pulvérisation. Cela s’explique en grande partie par le fait que les systèmes à courant continu impliquent le bombardement direct des atomes de plasma gazeux par des électrons, tandis que les systèmes RF utilisent de l’énergie pour retirer les électrons des couches électroniques externes des atomes de gaz. La création des ondes radio nécessite plus de puissance d’entrée pour obtenir le même effet qu’un courant d’électrons. Alors qu’un effet secondaire courant de la pulvérisation cathodique en courant continu implique une accumulation de charge sur le matériau cible à partir du grand nombre d’ions dans la chambre, la surchauffe est le problème le plus courant avec les systèmes RF.
En raison de la méthode d’alimentation différente, le plasma de gaz inerte dans un système RF peut être maintenu à une pression bien inférieure à 15 mTorr, par rapport aux 100 mTorr nécessaires pour optimiser la pulvérisation cathodique CC. Cela permet moins de collisions entre les particules du matériau cible et les ions gazeux, créant un chemin plus direct pour que les particules se déplacent vers le matériau du substrat. La combinaison de cette pression réduite, ainsi que de la méthode d’utilisation d’ondes radio au lieu d’un courant continu pour la source d’alimentation, rend la pulvérisation RF idéale pour les matériaux cibles qui ont des qualités isolantes.