RF-Sputtern ist eine Technik zur Herstellung dünner Schichten, die insbesondere in der Computer- und Halbleiterindustrie eingesetzt wird. Dabei wird ein Inertgas mit Hochfrequenz (HF) angeregt, wodurch positive Ionen entstehen, die auf ein Zielmaterial treffen. Durch diesen Prozess wird das Zielmaterial in einen feinen Sprühnebel aufgelöst, der ein Substrat beschichtet und eine dünne Schicht bildet. Das HF-Sputtern unterscheidet sich vom Gleichstrom-Sputtern (DC) durch die Spannung, den Systemdruck, das Sputter-Abscheidungsmuster und die Art des verwendeten Targetmaterials.
Mechanismus des RF-Sputterns:
Beim RF-Sputtern wird Energie über Funkfrequenzen, in der Regel 13,56 MHz, zusammen mit einem Anpassungsnetzwerk zugeführt. Bei dieser Methode wechselt das elektrische Potenzial, was dazu beiträgt, die Oberfläche des Zielmaterials bei jedem Zyklus von Ladungsansammlungen zu "reinigen". Während des positiven Zyklus werden Elektronen vom Target angezogen, wodurch es eine negative Vorspannung erhält. Im negativen Zyklus wird der Ionenbeschuss des Targets fortgesetzt, was den Sputtering-Prozess erleichtert.Vorteile des RF-Sputterns:
Ein wesentlicher Vorteil des HF-Sputterns ist die Fähigkeit, die Ladungsbildung an bestimmten Stellen der Oberfläche des Targetmaterials zu reduzieren. Diese Verringerung trägt dazu bei, die "Rennspur-Erosion" zu minimieren, ein Phänomen, bei dem das Zielmaterial aufgrund lokaler Ladungsansammlungen ungleichmäßig erodiert.
Anwendung auf Isoliermaterialien:
Das HF-Sputtern ist besonders effektiv für die Abscheidung dünner Schichten aus isolierenden oder nichtleitenden Materialien. Im Gegensatz zum DC-Sputtern, für das leitfähige Targets erforderlich sind, kann das RF-Sputtern nichtleitende Materialien verarbeiten, da die Ladungsanhäufung durch das wechselnde elektrische Potenzial effektiv gesteuert wird.
RF-Magnetronzerstäubung:
