スパッタリング技術に関しては、DCスパッタリングとRFスパッタリングの2つが最も一般的な方法である。
こ れ ら の 方 法 は 、電 源 と 、特 に 絶 縁 材 料 と チ ャ ン バ ー 内 の動作圧力を扱う場合のスパッタリングプロセスへの影響において大きく異なる。
DCスパッタリングとRFスパッタリングの4つの主な違い
1.電源と電荷蓄積
DCスパッタリング：
- 直流（DC）電源を使用。
- 特に絶縁材料では、ターゲット上に電荷が蓄積することがある。
- こ の 電 荷 溜 ま り は タ ー ゲ ッ ト へ の イ オ ン の 流 れ に 影 響 す る た め 、スパッタリングプロセスを中断させる可能性がある。
RFスパッタリング：
- 交流（AC）電源を使用。
- 交流の正の半サイクルの間に正イオンを中和することで、ターゲットへの電荷蓄積を防ぐ。
- このため、RFスパッタリングは絶縁材料に特に効果的である。
2.動作圧力
DCスパッタリング：
- 通常、100 mTorr前後の高いチャンバー圧力が必要。
- プラズマ粒子とターゲット材料との衝突が多くなる可能性がある。
- これは、スパッタされた膜の効率と品質に影響する可能性がある。
RFスパッタリング：
- 15mTorr以下の低圧で作動。
- 衝突の回数が減る。
- スパッタされた粒子が基板に到達する経路をより直接的に提供し、成膜プロセスを向上させる。
3.電源要件
DCスパッタリング：
- 一般に2,000～5,000ボルトが必要。
- 電子によるガスプラズマ原子の直接照射に十分。
RFスパッタリング：
- より高い電力が必要で、多くの場合1012ボルト以上。
- 電波を使ってガス原子にエネルギーを与える。
- ガス原子の外殻から電子を取り除くには、このような高出力が必要である。
4.一般的な問題
DCスパッタリング：
- 主な問題はターゲット上の電荷蓄積で、特に絶縁材料で問題となる。
RFスパッタリング：
- 必要な電力が高く、ガスをイオン化するために電波を使用するエネルギー集約的なプロセスのため、過熱が一般的な懸念事項である。
専門家にご相談ください。
DCスパッタリングとRFスパッタリングのどちらを選択するかは、ターゲットの材料特性とスパッタ膜の望ましい特性によって決まります。
RFスパッタリングは絶縁材料に有利で、より低い圧力でより効率的に動作します。一方、DCスパッタリングはシンプルで、導電性ターゲットに必要な電力が少なくて済みます。
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