El sputtering DC no se utiliza para aislantes, principalmente debido a las propiedades eléctricas inherentes a los aislantes que conducen a la acumulación de carga, lo que interrumpe el proceso de sputtering y puede causar importantes problemas operativos.
Acumulación de carga en cátodos aislantes:
Los materiales aislantes, por definición, no conducen bien la electricidad. En el sputtering DC, se aplica una corriente continua al material objetivo para expulsar partículas mediante un proceso denominado sputtering. Sin embargo, cuando el blanco es un aislante, la corriente continua aplicada no puede fluir a través del material, lo que provoca una acumulación de carga en el blanco. Esta acumulación de carga puede impedir el establecimiento de una descarga de gas estable, que es esencial para el proceso de sputtering. Sin una descarga estable, el proceso de sputtering se vuelve ineficaz e incluso puede llegar a detenerse por completo.Acumulación de carga en sustratos aislantes:
Del mismo modo, si el sustrato es aislante, puede acumular electrones durante el proceso de deposición. Esta acumulación puede dar lugar a la generación de arcos, que son descargas eléctricas disruptivas que pueden dañar tanto el sustrato como la película depositada. Estos arcos son el resultado del alto voltaje necesario para superar las propiedades aislantes del sustrato, lo que a su vez crea zonas localizadas de alta tensión eléctrica.
Retos del sputtering reactivo de CC:
Incluso cuando se utiliza el sputtering reactivo de CC, en el que se emplea un blanco metálico en combinación con un gas reactivo para formar un revestimiento aislante, persisten los problemas. A medida que la película aislante crece sobre el sustrato, puede cargarse, dando lugar a los mismos problemas de formación de arcos. Además, el ánodo puede recubrirse y convertirse gradualmente en aislante, un fenómeno conocido como efecto de desaparición del ánodo, que agrava los problemas al complicar aún más el entorno eléctrico necesario para el sputtering.
Alternativa: Pulverización catódica por RF:
