Das Magnetronsputtern unterscheidet sich von anderen Sputterverfahren in erster Linie durch den Einsatz eines Magnetfeldes zur Verbesserung des Sputterprozesses, was zu höheren Abscheideraten und einer besseren Schichtqualität führt. Bei diesem Verfahren werden die Elektronen in der Nähe der Target-Oberfläche eingeschlossen, was die Ionendichte und damit die Effizienz des Sputterprozesses erhöht.
Erhöhte Effizienz und Abscheiderate:
Beim Magnetronsputtern werden sowohl ein elektrisches als auch ein magnetisches Feld genutzt, um die Teilchen in der Nähe der Target-Oberfläche einzuschließen. Dieser Einschluss erhöht die Ionendichte, was wiederum die Rate erhöht, mit der die Atome aus dem Targetmaterial ausgestoßen werden. Die Formel für die Sputterrate beim DC-Magnetron-Sputtern verdeutlicht die Faktoren, die diese Rate beeinflussen, wie die Ionenflussdichte, die Eigenschaften des Targetmaterials und die Konfiguration des Magnetfelds. Das Vorhandensein eines Magnetfelds ermöglicht den Betrieb des Sputterprozesses bei niedrigeren Drücken und Spannungen im Vergleich zu herkömmlichen Sputterverfahren, die in der Regel höhere Drücke und Spannungen erfordern.Arten von Magnetron-Sputtertechniken:
Es gibt mehrere Varianten des Magnetronsputterns, darunter das Gleichstrom-Magnetronsputtern (DC), das gepulste DC-Sputtern und das Hochfrequenz-Magnetronsputtern (RF). Jede dieser Techniken hat einzigartige Eigenschaften und Vorteile. Beim DC-Magnetronsputtern wird beispielsweise mit einer Gleichstromquelle ein Plasma erzeugt, das dann zum Sputtern des Zielmaterials verwendet wird. Das Magnetfeld in diesem Aufbau trägt dazu bei, die Sputterrate zu erhöhen und eine gleichmäßigere Ablagerung des gesputterten Materials auf dem Substrat zu gewährleisten.
Einschluss von Elektronen und Plasma:
