스퍼터링에서 RF(무선 주파수)와 DC(직류) 전력의 주요 차이점은 사용되는 전원 공급 장치의 유형과 대상 물질을 이온화하여 기판에 증착하는 메커니즘에 있습니다.
요약:
- DC 스퍼터링: 일반적으로 2,000~5,000볼트가 필요한 직류 전원 공급 장치를 사용하여 전자 충격을 통해 가스 플라즈마를 직접 이온화합니다.
- RF 스퍼터링: DC 전원을 AC 전원으로 대체하여 1MHz 이상의 주파수에서 작동하며, 유사한 증착 속도를 달성하기 위해 더 높은 전압(1,012볼트 이상)이 필요합니다. RF 스퍼터링은 운동 에너지를 사용하여 가스 원자로부터 전자를 제거하여 이온화를 위한 전파를 생성합니다.
자세한 설명:
DC 스퍼터링:
DC 스퍼터링에서는 직류 전원 공급 장치를 사용하여 진공 챔버 내에서 플라즈마를 생성합니다. 전원 공급 장치는 일반적으로 챔버로 유입되는 불활성 가스를 이온화하기에 충분한 2,000~5,000볼트 범위의 안정적인 전압을 제공합니다. 그런 다음 이온화된 가스 또는 플라즈마가 대상 물질을 향해 가속되어 원자가 방출되어 기판에 증착됩니다. 이 공정은 플라즈마의 전자가 타겟에 직접 이온 충격을 가하는 방식입니다.RF 스퍼터링:
- RF 스퍼터링은 타겟에 적용되는 전력의 극성을 번갈아 가며 교류 전원 공급 장치를 사용합니다. 이 교류 전류는 일반적으로 1MHz 이상의 고주파에서 작동합니다. 극성이 바뀌면 타겟 표면에 수집된 양이온이 양의 반주기 동안 중화되고, 음의 반주기 동안 타겟 원자가 스퍼터링되기 때문에 절연 재료의 효과적인 스퍼터링이 가능합니다. 가스 원자에서 전자를 제거하는 데 필요한 운동 에너지를 생성하여 가스를 이온화하고 스퍼터링 공정을 용이하게 하는 전파를 생성하려면 더 높은 주파수와 전압(1,012볼트 이상)이 필요합니다.RF 스퍼터링의 장단점:
- 장점: RF 스퍼터링은 DC 방식으로 스퍼터링하기 어려운 절연 재료를 증착하는 데 특히 효과적입니다. 교류 전류는 절연 재료에서 흔히 발생하는 타겟의 전하 축적을 효율적으로 처리할 수 있게 해줍니다.
단점:
RF 스퍼터링에는 고주파 교류 전류용으로 설계된 특수 커넥터와 케이블을 포함하여 더 복잡하고 값비싼 장비가 필요합니다. 또한 기판을 더 많이 가열하는 경향이 있으며 DC 스퍼터링과 비슷한 증착 속도를 달성하기 위해 더 높은 전력 레벨이 필요합니다.
요약하면, RF와 DC 스퍼터링 사이의 선택은 증착되는 재료와 증착 공정의 특정 요구 사항에 따라 달라지며, 전하 축적을 효과적으로 처리하는 능력으로 인해 절연 재료에는 RF가 선호됩니다.
