플라즈마 기술에는 RF(무선 주파수) 플라즈마와 DC(직류) 플라즈마라는 두 가지 일반적인 유형이 있습니다. 이 두 가지 유형은 작동 특성이 다르며 서로 다른 재료에 적합합니다.
RF 플라즈마와 DC 플라즈마의 4가지 주요 차이점
1. 작동 압력
RF 플라즈마는 일반적으로 15mTorr 미만의 훨씬 낮은 압력에서 작동합니다. 이렇게 낮은 압력은 하전된 플라즈마 입자와 표적 물질 간의 충돌이 적다는 것을 의미합니다. 이는 스퍼터 타겟에 보다 직접적인 경로를 제공합니다.
반면 DC 플라즈마는 약 100mTorr의 더 높은 압력이 필요합니다. 이로 인해 충돌이 더 자주 발생하고 잠재적으로 재료 증착 효율이 떨어질 수 있습니다.
2. 대상 재료 취급
RF 시스템은 다목적이며 전도성 및 절연성 타겟 재료 모두에 사용할 수 있습니다. RF의 진동 전기장은 절연 재료와 함께 사용할 때 DC 시스템에서 흔히 발생하는 문제인 타겟에 전하가 축적되는 것을 방지합니다.
DC 스퍼터링에서 전하 축적은 공정에 해로운 아크 발생으로 이어질 수 있습니다. 따라서 비전도성 재료를 다룰 때는 RF 스퍼터링이 선호됩니다.
3. 유지보수 및 운영상의 이점
RF 시스템, 특히 ECR(전자 사이클로트론 공명) 플라즈마 코팅과 같이 전극이 없는 시스템은 유지보수 중단 없이도 긴 작동 시간을 제공합니다. 이는 직류를 사용하는 시스템과 달리 전극을 교체할 필요가 없기 때문입니다.
RF 또는 마이크로파 시스템(각각 13.56MHz 및 2.45GHz에서 작동)은 신뢰성과 가동 중단 시간 감소로 인해 선호됩니다.
4. 플라즈마 형성 및 안정성
RF 시스템에서 플라즈마의 형성과 안정성은 펄스 지속 시간, 주파수, 전력, 압력 등의 요인에 의해 영향을 받습니다. 이러한 파라미터에 따라 작동 모드(전압 또는 전류)가 달라질 수 있으므로 플라즈마 생성 및 제어에 대한 유연한 접근 방식을 제공합니다.
이러한 유연성은 재료 과학 및 엔지니어링의 다양한 응용 분야에 유용합니다.
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