Sputtern ist in der Tat eine Art der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD). Bei dieser Technik werden Atome oder Moleküle durch den Beschuss mit hochenergetischen Teilchen aus einem Zielmaterial herausgeschleudert, so dass sich die herausgeschleuderten Teilchen als dünner Film auf einem Substrat niederschlagen.
4 wichtige Punkte, die es zu verstehen gilt
1. Mechanismus des Sputterns
Beim Sputtern wird ein Zielmaterial mit hochenergetischen Teilchen beschossen, in der Regel Ionen eines Gases wie Argon.
Durch diesen Beschuss werden Atome von der Oberfläche des Targets durch einen Prozess, der Impulsübertragung genannt wird, abgestoßen.
Die herausgeschleuderten Atome wandern dann durch die Vakuumkammer und lagern sich auf einem Substrat ab und bilden einen dünnen Film.
Dieses Verfahren ist sehr gut steuerbar und vielseitig und ermöglicht die Abscheidung verschiedener Materialien, darunter Metalle, Legierungen und einige Dielektrika.
2. Arten des Sputterns
Es gibt verschiedene Arten von Sputtertechniken, die sich jeweils in der Art der Ionenerzeugung und der eingesetzten Energie unterscheiden.
Zu den gebräuchlichen Verfahren gehören Gleichstromsputtern, Hochfrequenzsputtern und Magnetronsputtern.
Jedes Verfahren hat seine eigenen Vorteile und eignet sich für unterschiedliche Anwendungen.
Das Magnetronsputtern beispielsweise ist wegen seiner hohen Abscheidungsraten und der Möglichkeit, eine breite Palette von Materialien abzuscheiden, weit verbreitet.
3. Anwendungen des Sputterns
Sputtern wird in der Industrie in großem Umfang für verschiedene Anwendungen eingesetzt.
In der Halbleiterindustrie wird es für die Abscheidung von leitenden und isolierenden Schichten verwendet.
In der optischen Industrie werden gesputterte Schichten für die Herstellung von Polarisationsfiltern verwendet.
In der Architekturglasindustrie wird das Sputtern außerdem zur Beschichtung großflächiger Oberflächen zum Zwecke der Energieeinsparung eingesetzt.
4. Vergleich mit anderen PVD-Verfahren
Während andere PVD-Verfahren wie die Verdampfung und die kathodische Lichtbogenabscheidung ebenfalls dünne Schichten abscheiden, zeichnet sich das Sputtern durch seine Fähigkeit aus, eine breite Palette von Materialien abzuscheiden, und durch seine Eignung für großflächige Beschichtungen.
Die Wahl zwischen Sputtern und anderen PVD-Verfahren hängt oft von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, wie z. B. der Art des abzuscheidenden Materials, den gewünschten Schichteigenschaften und dem Umfang des Verfahrens.
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