Beim HF-Sputtern wird in der Regel eine Frequenz zwischen 5 und 30 MHz verwendet.
Die häufigste Frequenz ist jedoch 13,56 MHz.
Diese Frequenz wurde gewählt, weil sie in der ITU-Vollzugsordnung für den Funkdienst für industrielle, wissenschaftliche und medizinische (ISM) Geräte zugewiesen ist.
Diese Zuweisung stellt sicher, dass sie keine Telekommunikationsdienste stört.
Außerdem ist 13,56 MHz niedrig genug, um genügend Zeit für die Impulsübertragung von Argon-Ionen auf das Target zu haben.
Dies ist für den Sputterprozess von entscheidender Bedeutung.
Warum 13,56 MHz? 4 strategische Gründe
1. ISM-Band-Zuweisung
Die Internationale Fernmeldeunion (ITU) hat 13,56 MHz als Teil des ISM-Bandes ausgewiesen.
Dies ist speziell für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Anwendungen vorgesehen.
Diese Bezeichnung trägt dazu bei, Interferenzen mit anderen Funkfrequenzen zu vermeiden.
Sie stellt sicher, dass der Sputterprozess ohne Unterbrechung oder Beeinträchtigung durch andere RF-basierte Technologien ablaufen kann.
2. Wirkungsgrad der Impulsübertragung
Bei dieser Frequenz ist die Zeitskala für die effiziente Impulsübertragung von Argon-Ionen auf das Zielmaterial günstig.
Dies ist von entscheidender Bedeutung, denn bei einer höheren Frequenz hätten die Ionen nicht genügend Zeit, ihren Impuls effektiv zu übertragen.
Dies könnte zu einer weniger effizienten Zerstäubung führen.
3. Dynamik der Elektronen
Die Frequenz von 13,56 MHz ist auch im Hinblick auf die Elektronendynamik ausgewogen.
Bei höheren Frequenzen werden die Elektronen im Sputterprozess dominanter.
Dadurch können sich die Abscheidungseigenschaften ändern, so dass der Prozess mehr der Elektronenstrahlverdampfung ähnelt.
Bei der Verwendung von 13,56 MHz hält sich der Prozess die Waage, wobei sowohl Ionen als auch Elektronen eine wichtige Rolle spielen.
Die Ionen werden jedoch nicht immobilisiert, was eine effektive Sputterung gewährleistet.
4. Einhaltung von Vorschriften und praktische Erwägungen
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Frequenz von 13,56 MHz beim HF-Sputtern sowohl auf die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften als auch auf praktische Überlegungen zurückzuführen ist.
Diese Überlegungen hängen mit der Physik der Ionen- und Elektronenwechselwirkungen während des Sputterprozesses zusammen.
Diese Frequenz gewährleistet einen effizienten und störungsfreien Betrieb des Sputtersystems.
Sie ist ideal für die Abscheidung dünner Schichten, insbesondere für nichtleitende Materialien.
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