射频(RF)溅射和直流(DC)溅射的主要区别在于所使用的电源类型、电压要求、腔室压力以及如何处理靶材上的电荷积聚。射频溅射使用交流电源,以无线电频率交变电势,有助于防止目标材料上的电荷积聚。相比之下,直流溅射使用的是直流电源,可能会导致靶材上电荷聚集,尤其是绝缘材料。
电压和功率要求:
直流溅射通常需要 2,000-5,000 伏特的电压,而射频溅射需要 1,012 伏特或更高的电压。这种差异是由于气体等离子体的电离机制不同造成的。在直流溅射中,电离是通过电子的直接离子轰击实现的,而在射频溅射中,动能被用来从气体原子的外壳中去除电子,因此需要更高的电源才能实现相同的沉积速率。腔室压力:
与直流溅射通常需要的 100 mTorr 相比,射频溅射的腔室压力要低得多,通常低于 15 mTorr。射频溅射的压力较低,减少了带电等离子体粒子与目标材料之间的碰撞次数,为溅射粒子到达基底提供了更直接的途径。这可以使薄膜沉积更高效、更均匀。
处理电荷积聚:
与直流溅射相比,射频溅射的一个显著优势是能够处理目标上的电荷积聚。在直流溅射中,单向的持续电流会导致目标上的电荷积聚,对于绝缘目标材料尤其如此。射频溅射通过交变电流有效地中和了电荷积聚,确保溅射过程更稳定、更高效。
理想的靶材: