Radiofrekvens (RF) sputtering är en teknik som används för att skapa tunna filmer, till exempel de som finns i dator- och halvledarindustrin. Liksom likström (DC) sputtering, innebär denna teknik att köra en energisk våg genom en inert gas för att skapa positiva joner. Målmaterialet, som till slut kommer att bli den tunna filmbeläggningen, träffas av dessa joner och bryts upp till en fin spray som täcker substratet, den inre basen av den tunna filmen. RF-förstoftning skiljer sig från DC-förstoftning i spänning, systemtryck, sputteravsättningsmönster och idealisk typ av målmaterial.
Under sputteringsprocessen börjar målmaterialet, substratet och RF-elektroderna i en vakuumkammare. Därefter leds den inerta gasen, som vanligtvis är argon, neon eller krypton, beroende på storleken på målmaterialets molekyler, in i kammaren. RF-strömkällan slås sedan på och skickar radiovågor genom plasman för att jonisera gasatomerna. När jonerna börjar komma i kontakt med målmaterialet bryts det i små bitar som går till substratet och börjar bilda en beläggning.
Eftersom RF-förstoftning använder radiovågor istället för en likelektronström, har det olika krav och effekter på förstoftningssystemet. Till exempel kräver DC-system mellan 2,000 5,000 och 1012 XNUMX volt, medan RF-system kräver uppåt XNUMX volt för att uppnå samma hastighet av sputteravsättning. Detta beror till stor del på att DC-system involverar direkt bombardemang av gasplasmaatomerna av elektroner, medan RF-system använder energi för att avlägsna elektronerna från gasatomernas yttre elektronskal. Skapandet av radiovågorna kräver mer kraftinmatning för att uppnå samma effekt som en elektronström. Medan en vanlig bieffekt av DC-förstoftning involverar en laddningsuppbyggnad på målmaterialet från det stora antalet joner i kammaren, är överhettning det vanligaste problemet med RF-system.
Som ett resultat av den olika kraftmetoden kan inertgasplasman i ett RF-system hållas vid ett mycket lägre tryck på mindre än 15 mTorr, jämfört med de 100 mTorr som krävs för att optimera DC-förstoftning. Detta möjliggör färre kollisioner mellan målmaterialpartiklarna och gasjonerna, vilket skapar en mer direkt väg för partiklarna att färdas till substratmaterialet. Kombinationen av detta minskade tryck, tillsammans med metoden att använda radiovågor istället för en likström för strömkällan, gör RF-förstoftning idealisk för målmaterial som har isolerande egenskaper.