Sputtertargets sind wesentliche Komponenten für verschiedene wissenschaftliche und industrielle Anwendungen.
Ihr Herstellungsprozess ist kompliziert und hängt von den Eigenschaften des Targetmaterials und seinem Verwendungszweck ab.
Im Folgenden werden die sieben wichtigsten Verfahren zur Herstellung von Sputtertargets beschrieben:
1. Vakuumschmelzen und -gießen
Bei diesem Verfahren wird das Rohmaterial im Vakuum geschmolzen, um Verunreinigungen zu vermeiden.
Das geschmolzene Material wird dann in die gewünschte Form gegossen.
Diese Methode ist ideal für Materialien mit hohem Schmelzpunkt oder reaktiven Materialien.
Die Vakuumumgebung gewährleistet, dass das Material rein und frei von Verunreinigungen ist.
2. Heißpressen und Kaltpressen mit Sintern
Beim Heißpressen werden pulverförmige Materialien bei hohen Temperaturen gepresst und anschließend gesintert.
Beim Kaltpressen wird bei niedrigen Temperaturen gepresst und anschließend gesintert.
Beim Sintern wird das gepresste Material unter seinen Schmelzpunkt erhitzt, wodurch sich die Partikel verbinden und ein festes Stück bilden.
Diese Technik eignet sich gut für die Herstellung von dichten, starken Zielobjekten aus schwer zu gießenden Materialien.
3. Spezielles Press-Sinter-Verfahren
Hierbei handelt es sich um eine maßgeschneiderte Variante von Press- und Sinterverfahren.
Es ist für Werkstoffe gedacht, die eine genaue Kontrolle der Press- und Sinterbedingungen erfordern.
Dieses Verfahren stellt sicher, dass das Targetmaterial die notwendigen Eigenschaften für eine effektive Zerstäubung aufweist.
4. Herstellung von Formen und Größen
Sputtertargets können in verschiedenen Formen hergestellt werden, z. B. rund oder rechteckig.
Die Größe eines einzelnen Stücks ist jedoch begrenzt.
In solchen Fällen werden mehrteilige Targets hergestellt.
Diese Segmente werden mit Hilfe von Stoß- oder Schrägverbindungen zusammengefügt, um eine durchgehende Oberfläche für das Sputtern zu bilden.
5. Qualitätskontrolle
Jede Produktionscharge wird strengen analytischen Verfahren unterzogen.
Dadurch wird sichergestellt, dass die Targets den höchsten Qualitätsstandards entsprechen.
Jeder Lieferung liegt ein Analysezertifikat bei, in dem die Eigenschaften und die Zusammensetzung des Materials aufgeführt sind.
6. Silizium-Sputter-Targets
Diese werden durch Sputtern aus einem Siliziumbarren hergestellt.
Zu den Herstellungsverfahren gehören Galvanisieren, Sputtern und Aufdampfen.
Um die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit zu erreichen, werden häufig zusätzliche Reinigungs- und Ätzverfahren eingesetzt.
Dadurch wird sichergestellt, dass die Targets hochreflektierend sind und eine Rauheit von weniger als 500 Angström aufweisen.
7. Gesamter Herstellungsprozess
Die Herstellung von Sputtertargets ist ein komplexer Prozess.
Sie erfordert eine sorgfältige Auswahl des geeigneten Herstellungsverfahrens auf der Grundlage der Materialeigenschaften und der vorgesehenen Anwendung.
Ziel ist es, Targets herzustellen, die rein und dicht sind und die richtige Form und Größe haben, um ein effektives Sputtern und die Abscheidung von Dünnschichten zu ermöglichen.
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