La principale différence entre la puissance RF (radiofréquence) et la puissance DC (courant continu) dans la pulvérisation réside dans le type d'alimentation utilisé et les mécanismes par lesquels ils ionisent le matériau cible et le déposent sur le substrat.
Résumé :
- Pulvérisation à courant continu : Utilise une alimentation en courant continu, nécessitant généralement 2 000 à 5 000 volts, pour ioniser directement le plasma gazeux par bombardement d'électrons.
- Pulvérisation RF : Remplace la source d'alimentation en courant continu par une source en courant alternatif, fonctionnant à une fréquence de 1 MHz ou plus, et nécessite des tensions plus élevées (1 012 volts ou plus) pour atteindre des taux de dépôt similaires. La pulvérisation RF utilise l'énergie cinétique pour retirer les électrons des atomes de gaz, créant ainsi des ondes radio pour l'ionisation.
Explication détaillée :
Pulvérisation DC :
Dans la pulvérisation cathodique, une alimentation en courant continu est utilisée pour générer un plasma dans une chambre à vide. L'alimentation électrique fournit une tension constante, généralement comprise entre 2 000 et 5 000 volts, qui est suffisante pour ioniser le gaz inerte introduit dans la chambre. Le gaz ionisé, ou plasma, est ensuite accéléré vers le matériau cible, ce qui provoque l'éjection des atomes et leur dépôt sur le substrat. Ce procédé repose sur le bombardement direct de la cible par les ions et les électrons du plasma.Pulvérisation RF :
- La pulvérisation RF utilise une alimentation en courant alternatif qui alterne la polarité du courant appliqué à la cible. Ce courant alternatif fonctionne à une fréquence élevée, généralement de 1 MHz ou plus. Le changement de polarité permet de pulvériser efficacement les matériaux isolants, car les ions positifs collectés à la surface de la cible sont neutralisés pendant le demi-cycle positif, et les atomes de la cible sont pulvérisés pendant le demi-cycle négatif. La fréquence et la tension plus élevées (1 012 volts ou plus) sont nécessaires pour créer l'énergie cinétique nécessaire à l'extraction des électrons des atomes de gaz, générant ainsi des ondes radio qui ionisent le gaz et facilitent le processus de pulvérisation.Avantages et inconvénients de la pulvérisation RF :
- Avantages : La pulvérisation RF est particulièrement efficace pour déposer des matériaux isolants, qui sont difficiles à pulvériser avec des méthodes à courant continu. Le courant alternatif permet de gérer efficacement l'accumulation de charges sur la cible, ce qui est fréquent avec les matériaux isolants.
Inconvénients :
La pulvérisation RF nécessite un équipement plus complexe et plus coûteux, notamment des connecteurs et des câbles spéciaux conçus pour les courants alternatifs à haute fréquence. Elle a également tendance à chauffer davantage le substrat et nécessite des niveaux de puissance plus élevés pour atteindre des taux de dépôt comparables à ceux de la pulvérisation cathodique.
En résumé, le choix entre la pulvérisation RF et la pulvérisation DC dépend du matériau déposé et des exigences spécifiques du processus de dépôt, la RF étant préférée pour les matériaux isolants en raison de sa capacité à gérer efficacement l'accumulation de charges.
