Wat is RF-magnetronsputteren?

Radiofrequent magnetronsputteren, ook wel RF magnetron sputteren genoemd, is een proces dat wordt gebruikt om dunne film te maken, vooral wanneer materialen worden gebruikt die niet-geleidend zijn. In dit proces wordt een dunne film gegroeid op een substraat dat in een vacuümkamer wordt geplaatst. Krachtige magneten worden gebruikt om het doelmateriaal te ioniseren en aan te moedigen om zich op het substraat te vestigen in de vorm van een dunne film.

De eerste stap in het RF-magnetron sputterproces is het plaatsen van een substraatmateriaal in een vacuümkamer. De lucht wordt vervolgens verwijderd en het doelmateriaal, het materiaal dat de dunne film zal omvatten, wordt in de vorm van een gas in de kamer afgegeven. Deeltjes van dit materiaal worden geïoniseerd door het gebruik van krachtige magneten. Nu in de vorm van plasma, lijnt het negatief geladen doelmateriaal op het substraat uit om een ​​dunne film te vormen. Dunne films kunnen in dikte variëren van enkele tot enkele honderden atomen of moleculen.

De magneten helpen de groei van de dunne film te versnellen, omdat het magnetiseren van de atomen bijdraagt ​​aan het verhogen van het percentage doelmateriaal dat geïoniseerd wordt. Geïoniseerde atomen hebben meer kans om te interageren met de andere deeltjes die betrokken zijn bij het dunne-filmproces en zullen daarom eerder neerslaan op het substraat. Dit verhoogt de efficiëntie van het dunne-filmproces, waardoor ze sneller en bij lagere drukken kunnen groeien.

Het RF magnetron sputterproces is vooral nuttig voor het maken van dunne films van materialen die niet geleidend zijn. Deze materialen kunnen meer moeite hebben om zich tot een dunne film te vormen omdat ze positief geladen worden zonder het gebruik van magnetisme. Atomen met een positieve lading zullen het sputterproces vertragen en kunnen andere deeltjes van het doelmateriaal "vergiftigen", waardoor het proces verder wordt vertraagd.

Magnetron sputteren kan worden gebruikt met geleidende of niet-geleidende materialen, terwijl een verwant proces, diode (DC) magnetron sputtering, alleen werkt met geleidende materialen. DC magnetron sputteren wordt vaak gedaan bij hogere drukken, die moeilijk te handhaven kunnen zijn. De lagere drukken die worden gebruikt bij RF magnetron sputteren zijn mogelijk vanwege het hoge percentage geïoniseerde deeltjes in de vacuümkamer.