La frecuencia de RF utilizada habitualmente para el proceso de sputtering suele estar en el rango de 5-30 MHz, siendo 13,56 MHz la frecuencia más utilizada. Esta frecuencia está normalizada por el Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT para instrumentos industriales, científicos y médicos (ISM) con el fin de evitar interferencias con los servicios de telecomunicaciones. La elección de 13,56 MHz es estratégica, ya que es lo suficientemente baja como para permitir un tiempo suficiente para la transferencia de momento de los iones de argón al blanco, que es crucial para un sputtering eficaz. A frecuencias más altas, el papel de los iones disminuye y el proceso pasa a estar dominado por los electrones, como en la evaporación por haz electrónico.
El uso de 13,56 MHz en el sputtering por RF es especialmente ventajoso para depositar materiales aislantes. A diferencia del sputtering de corriente continua (CC), que es adecuado para materiales conductores, el sputtering de RF utiliza fuentes de alimentación de radiofrecuencia que pueden tratar materiales con propiedades aislantes. Este método permite mantener un plasma de gas inerte a una presión más baja (menos de 15 mTorr) que el sputtering de corriente continua, que requiere una presión más alta (alrededor de 100 mTorr). Este entorno de menor presión reduce las colisiones entre las partículas del material objetivo y los iones del gas, lo que facilita una vía de deposición más directa sobre el sustrato.
El mecanismo del sputtering por RF consiste en alternar el potencial eléctrico a radiofrecuencias para evitar la acumulación de carga en la superficie del objetivo. Cada ciclo de la corriente de radiofrecuencia limpia eficazmente la superficie del blanco invirtiendo la acumulación de carga que se produciría con un flujo continuo de corriente en una dirección. Este efecto de limpieza es crucial para mantener la eficacia del proceso de sputtering, especialmente en el caso de blancos aislantes en los que la acumulación de carga puede impedir el proceso de deposición.
En resumen, la frecuencia de radiofrecuencia de 13,56 MHz se utiliza ampliamente en sputtering debido a su compatibilidad con las normas ISM, su eficacia en el manejo de materiales aislantes y su capacidad para operar a presiones más bajas, lo que mejora la franqueza y la eficacia del proceso de deposición.
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