La frecuencia de RF para el sputtering suele ser de 13,56 MHz. Esta frecuencia se elige por varias razones:
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Compatibilidad con las bandas ISM: La frecuencia de 13,56 MHz está dentro de las bandas de radio Industrial, Científica y Médica (ISM), reservadas mundialmente para uso no comercial con el fin de evitar interferencias con los servicios de telecomunicaciones. Esta normalización permite el uso generalizado y coherente de la tecnología de sputtering de RF sin conflictos normativos.
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Interacción iónica eficaz: A 13,56 MHz, la frecuencia es lo suficientemente baja como para permitir un tiempo suficiente para la transferencia de momento de los iones de argón al material objetivo durante cada ciclo. Esto es crucial para un sputtering eficaz, ya que garantiza que los iones tengan tiempo suficiente para impactar en el objetivo y desalojar partículas sin ser demasiado rápidos para interactuar eficazmente.
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Oscilación de electrones y velocidad del plasma: La frecuencia también es lo suficientemente alta como para permitir que los electrones oscilen dentro del plasma, lo que conduce a una alta densidad de plasma. Esta alta tasa de plasma permite presiones de operación más bajas (10^-1 a 10^-2 Pa), lo que puede dar lugar a la deposición de películas delgadas con diferentes microestructuras en comparación con las producidas a presiones más altas.
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Evitar la acumulación de cargas: En el sputtering por RF, el potencial eléctrico alterno ayuda a evitar la acumulación de carga en el material objetivo, especialmente en el caso de materiales aislantes. Esto es fundamental, ya que la acumulación de carga puede provocar la formación de arcos y otros problemas de control de calidad en el proceso de sputtering.
En resumen, el uso de 13,56 MHz en el sputtering por RF es el resultado de su equilibrio óptimo entre permitir un bombardeo iónico eficaz y evitar la acumulación de carga eléctrica en el blanco, todo ello cumpliendo la normativa internacional sobre radiofrecuencias. Esta frecuencia es especialmente eficaz para el sputtering de materiales conductores y no conductores, lo que la convierte en una técnica versátil y ampliamente utilizada en la deposición de películas finas.
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