スパッタリングに関しては、主に2つの方法がある：RF（高周波）スパッタリングとDC（直流）スパッタリングである。
この2つの方法の主な違いは、電源と、ガスをイオン化してターゲット材料をスパッタリングする方法にある。
1.電源と圧力要件
DCスパッタリング
DCスパッタリングはDC電源を使用する。
この電源は通常2,000～5,000ボルトを必要とする。
チャンバー圧力は100 mTorr前後と高い。
このため、荷電プラズマ粒子とターゲット材 料との衝突が多くなる。
RFスパッタリング
RFスパッタリングは交流電源を使用する。
この電源の周波数は13.56 MHzで、1,012ボルト以上を必要とする。
ガスプラズマの圧力を15 mTorr以下と大幅に低く保つことができる。
これにより、衝突の回数が減り、スパッタリングのより直接的な経路が得られる。
2.ターゲット材料の適性
DCスパッタリング
DCスパッタリングは導電性材料に最適である。
電子砲撃を使用してガスプラズマを直接イオン化する。
しかし、非導電性ターゲットに電荷が蓄積することがある。
この電荷蓄積は、さらなるイオンボンバードメントをはじき、スパッタリングプロセスを停止させる可能性がある。
RFスパッタリング
RFスパッタリングは、導電性材料と非導電性材料の両方に有効である。
交流電流がターゲット上の電荷蓄積を防ぎます。
交流電流は、正のハーフサイクル中にターゲット表面に集ま る正イオンを中和する。
負の半サイクルの間にターゲット原子をスパッタリングする。
3.スパッタリングのメカニズム
DCスパッタリング
DCスパッタリングでは、高エネルギー電子がターゲットに直接イオンを衝突させる。
ターゲットが非導電性である場合、アーク放電が発生し、スパッタリングプロセスが停止することがある。
RFスパッタリング
RFスパッタリングは、運動エネルギーを利用して気体原子から電子を除去する。
これにより、電荷蓄積のリスクなしに、導電性ターゲットと非導電性ターゲットの両方を効果的にスパッタリングできるプラズマが形成される。
4.周波数と放電
RFスパッタリング
RFスパッタリングには1MHz以上の周波数が必要である。
これは、非導電性材料へのスパッタプロセスを維持するために極めて重要である。
DCスパッタリング
DCスパッタリングは放電に高い周波数を必要としない。
そのため、必要な電源の点ではシンプルだが、異なるターゲット材料に対する汎用性は低い。
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