Das Plasma beim Sputtern wird durch einen Prozess namens Gasionisierung erzeugt.
Dabei wird ein Niederdruck-Inertgas, in der Regel Argon, in eine Vakuumkammer eingeleitet.
Anschließend wird eine Hochspannung an das Gas angelegt, wodurch die Atome ionisiert werden und ein Plasma entsteht.
Die erforderliche Spannung hängt von dem verwendeten Gas und dem Gasdruck ab, wobei Argon in der Regel etwa 15,8 Elektronenvolt (eV) für die Ionisierung benötigt.
Wie das Plasma beim Sputtern erzeugt wird: Die 5 wichtigsten Schritte werden erklärt
1. Einleitung des Inertgases
Im ersten Schritt wird ein Niederdruck-Inertgas, in der Regel Argon, in eine Vakuumkammer eingeleitet.
2. Anlegen einer Hochspannung
Eine Hochspannung wird an das Gas angelegt, wodurch die Atome ionisiert werden und ein Plasma entsteht.
3. Plasmaerzeugung in der Nähe des Zielmaterials
Die Plasmaerzeugung ist für den Sputterprozess von entscheidender Bedeutung, da sie den Beschuss des Zielmaterials mit Gas-Ionen ermöglicht.
Wenn das Plasma in der Nähe des Zielmaterials erzeugt wird, stoßen die Gasionen mit der Oberfläche des Zielmaterials zusammen, lösen die Atome von der Oberfläche und schleudern sie in die Gasphase.
4. Ausstoß und Reise der Atome
Die ausgestoßenen Atome wandern dann durch das Niederdruck-Sputtergas und erreichen das Substrat, wo sie kondensieren und einen dünnen Film bilden.
5. Bildung eines Dünnfilms
Die Effizienz des Sputterprozesses, die durch die Anzahl der pro einfallendem Ion ausgestoßenen Zielatome gekennzeichnet ist, wird von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter die Masse der Ionen, der Einfallswinkel, die Zielatome und die Energie der einfallenden Ionen.
Die Sputterausbeute, die bei verschiedenen Sputterbedingungen und Targetmaterialien variiert, ist ein Schlüsselparameter, der die Effektivität des Prozesses bestimmt.
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