La principale différence entre la pulvérisation cathodique et la pulvérisation cathodique réside dans le type d'alimentation électrique utilisé et ses effets sur le processus de pulvérisation et les matériaux qui peuvent être efficacement pulvérisés.
Pulvérisation en courant alternatif :
- Alimentation électrique : La pulvérisation en courant alternatif utilise une alimentation en courant alternatif à moyenne fréquence au lieu d'une alimentation en courant continu. Cette modification de l'alimentation électrique se traduit par un potentiel cible qui est une tension d'impulsion alternative plutôt qu'une tension négative constante.
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Avantages :
- Élimination des décharges anormales : La tension alternative permet d'éliminer les phénomènes de décharge anormale qui peuvent perturber le processus de pulvérisation.
- Amélioration de la densité du plasma : L'utilisation du courant alternatif augmente la densité du plasma à proximité du substrat, ce qui peut améliorer la qualité et l'uniformité du film déposé sans qu'il soit nécessaire de prendre des mesures de refroidissement supplémentaires sur la cible.
- Polyvalence des matériaux cibles : La pulvérisation par courant alternatif peut pulvériser efficacement des matériaux tels que les cibles de ZAO (oxyde de zinc et d'aluminium) et d'autres cibles de semi-conducteurs. Elle évite également les risques sanitaires associés à la pulvérisation RF (radiofréquence).
- Stabilité du processus de dépôt : Il peut stabiliser le processus de dépôt en éliminant le problème de l'empoisonnement du matériau cible lors de la pulvérisation par réaction de films moyens.
- Contrôle et uniformité : Les paramètres du processus sont plus faciles à contrôler, ce qui permet d'obtenir une épaisseur de film plus uniforme.
Pulvérisation DC :
- Alimentation électrique : La pulvérisation cathodique utilise une alimentation en courant continu.
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Caractéristiques :
- Pression de la chambre : La pression de la chambre est généralement comprise entre 1 et 100 mTorr.
- Adéquation du matériau cible : L'alimentation en courant continu est préférable pour les matériaux cibles conducteurs d'électricité tels que les métaux purs comme le fer, le cuivre et le nickel.
- Vitesse de dépôt : La vitesse de dépôt est généralement élevée pour les cibles en métal pur.
- Simplicité du procédé : Il s'agit d'une technique simple qui convient au traitement de grandes quantités de substrats de grande taille.
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Limites :
- Incompatibilité avec les matériaux isolants : La pulvérisation cathodique n'est pas idéale pour les matériaux isolants car ils peuvent accumuler des charges et interrompre le processus de pulvérisation.
- Nécessité d'un contrôle précis : La régulation précise des facteurs du processus tels que la pression du gaz, la distance cible-substrat et la tension est cruciale pour obtenir des résultats optimaux.
En résumé, alors que la pulvérisation à courant continu est efficace pour les matériaux conducteurs et offre une approche simple et économique, la pulvérisation à courant alternatif offre un meilleur contrôle, une plus grande stabilité et une plus grande polyvalence, ce qui est particulièrement bénéfique pour la pulvérisation des semi-conducteurs et des matériaux isolants. Le choix entre la pulvérisation en courant alternatif et en courant continu dépend des exigences spécifiques du matériau à pulvériser et des caractéristiques souhaitées du film déposé.
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