La differenza principale tra sputtering magnetronico a corrente continua e a radiofrequenza risiede nel tipo di tensione applicata al bersaglio. Nello sputtering magnetronico in corrente continua si applica una tensione costante, mentre nello sputtering magnetronico in radiofrequenza si utilizza una tensione alternata a frequenze radio. Questa distinzione ha diverse implicazioni per il processo di sputtering e per i tipi di materiali che possono essere efficacemente sputati.
Sputtering magnetronico in corrente continua:
Nello sputtering magnetronico in corrente continua, il materiale bersaglio viene bombardato da ioni energetici provenienti da un plasma, che provocano l'espulsione di atomi dal bersaglio e il loro deposito su un substrato. Questo metodo è semplice ed efficiente per i materiali conduttori, poiché la tensione costante assicura un plasma stabile e una velocità di sputtering costante. Tuttavia, lo sputtering in corrente continua può portare all'accumulo di carica sulla superficie del bersaglio, soprattutto quando si spruzzano materiali isolanti, che possono interrompere il processo di sputtering.Sputtering con magnetron RF:
Il magnetron sputtering RF utilizza una tensione alternata, tipicamente a radiofrequenza (13,56 MHz), che aiuta a prevenire l'accumulo di carica sulla superficie del bersaglio. Questo rende lo sputtering RF particolarmente adatto ai materiali isolanti, poiché la corrente alternata neutralizza efficacemente qualsiasi accumulo di carica. Inoltre, lo sputtering a radiofrequenza può mantenere il plasma gassoso a una pressione di camera significativamente inferiore (meno di 15 mTorr) rispetto allo sputtering a corrente continua (che richiede circa 100 mTorr). Questa pressione inferiore riduce il numero di collisioni tra le particelle cariche del plasma e il materiale bersaglio, portando a un percorso più diretto per lo sputtering.
Vantaggi e svantaggi:
Lo sputtering a radiofrequenza ha il vantaggio di poter spruzzare efficacemente sia materiali metallici che dielettrici senza il rischio di archi elettrici, che possono verificarsi nello sputtering a corrente continua, soprattutto in presenza di isole di ossido o asperità sul bersaglio. Tuttavia, il sistema di alimentazione per lo sputtering a radiofrequenza è più complesso e meno efficiente di quello per lo sputtering in corrente continua. Gli alimentatori RF sono tipicamente meno efficienti e richiedono sistemi di raffreddamento più sofisticati, rendendo più costoso il loro funzionamento, soprattutto a livelli di potenza più elevati.
Applicazioni:
