Der Hauptunterschied zwischen RF- (Radiofrequenz-) und DC- (Gleichstrom-) Plasma liegt in den Betriebseigenschaften und den Materialtypen, die sie effektiv verarbeiten können. RF-Plasma arbeitet bei niedrigeren Drücken und kann sowohl leitende als auch isolierende Zielmaterialien verarbeiten, während DC-Plasma höhere Drücke erfordert und hauptsächlich für leitende Materialien verwendet wird.
Betriebsdruck:
RF-Plasma kann ein Gasplasma bei deutlich niedrigeren Kammerdrücken aufrechterhalten, typischerweise unter 15 mTorr. Dieser niedrigere Druck reduziert die Anzahl der Kollisionen zwischen geladenen Plasmateilchen und dem Targetmaterial und ermöglicht einen direkteren Weg zum Sputtertarget. Im Gegensatz dazu erfordert das Gleichstromplasma einen höheren Druck von etwa 100 mTorr, was zu häufigeren Kollisionen und einer potenziell weniger effizienten Materialabscheidung führen kann.Handhabung der Zielmaterialien:
RF-Systeme sind insofern vielseitig, als sie sowohl mit leitenden als auch mit isolierenden Targetmaterialien arbeiten können. Dies liegt daran, dass das oszillierende elektrische Feld von RF eine Ladungsbildung auf dem Target verhindert, ein häufiges Problem bei DC-Systemen, wenn sie mit isolierenden Materialien verwendet werden. Bei der Gleichstromzerstäubung kann der Ladungsaufbau zu Lichtbögen führen, was für den Prozess schädlich ist. Daher wird das HF-Sputtern bevorzugt, wenn es um nichtleitende Materialien geht.
Vorteile in Bezug auf Wartung und Betrieb:
HF-Systeme, insbesondere solche, die wie die ECR-Plasmabeschichtung (Elektronen-Zyklotron-Resonanz) elektrodenlos arbeiten, bieten lange Betriebszeiten ohne Wartungspausen. Dies liegt daran, dass im Gegensatz zu Systemen, die mit Gleichstrom arbeiten, keine Elektroden ausgetauscht werden müssen. Die Verwendung von HF- oder Mikrowellensystemen (die mit 13,56 MHz bzw. 2,45 GHz arbeiten) wird wegen ihrer Zuverlässigkeit und der geringeren Ausfallzeiten bevorzugt.
Plasmabildung und -stabilität:
