Zu den Vorteilen des Ionenstrahlsputterns (IBS) gehören:
1. Niedrigerer Kammerdruck: Das Plasma beim IBS befindet sich innerhalb der Ionenquelle, was einen wesentlich niedrigeren Kammerdruck als beim herkömmlichen Magnetronsputtern ermöglicht. Dadurch wird der Grad der Verunreinigung der Schicht reduziert.
2. Optimale Energiebindung: Beim Ionenstrahlsputtern ist die Energiebindung etwa 100 Mal höher als bei der Vakuumbeschichtung. Dies gewährleistet eine hervorragende Qualität und eine starke Bindung auch nach der Oberflächenabscheidung.
3. Vielseitigkeit: Mit dem IBS kann jedes beliebige Material abgeschieden werden. Die Sputtereigenschaften verschiedener Materialien sind im Vergleich zur Verdampfung geringer, was das Sputtern von Materialien mit hohen Schmelzpunkten erleichtert. Außerdem können Legierungen und Zielverbindungen gesputtert werden, um einen Film mit dem gleichen Verhältnis wie die Zielkomponente zu bilden.
4. Präzise Steuerung: Beim Ionenstrahlsputtern lassen sich verschiedene Parameter wie Target-Sputterrate, Einfallswinkel, Ionenenergie, Ionenstromdichte und Ionenfluss präzise steuern. Das Ergebnis sind glatte, dichte und dicht abgeschiedene Schichten mit hervorragender Präzision.
5. Gleichmäßigkeit: Das Ionenstrahlsputtern bietet eine hohe Gleichmäßigkeit der gesputterten Schichten. Der Ionenstrahl kann präzise fokussiert und abgetastet werden, was eine gleichmäßige Abscheidung auf dem Substrat ermöglicht. Außerdem können Energie, Größe und Richtung des Ionenstrahls gesteuert werden, so dass eine gleichmäßige Schicht ohne Kollisionen entsteht.
Trotz dieser Vorteile hat das Ionenstrahlsputtern auch einige Einschränkungen. Die Zielfläche für den Beschuss ist relativ klein, was zu einer allgemein niedrigen Abscheidungsrate führt. Für die Abscheidung großflächiger Schichten mit gleichmäßiger Dicke ist es möglicherweise nicht geeignet. Außerdem kann die Sputteranlage komplex sein, und die Betriebskosten der Anlage sind im Vergleich zu anderen Abscheidetechniken tendenziell höher.
Insgesamt ist das Ionenstrahlsputtern ein wertvolles Verfahren, mit dem sich hochwertige Dünnschichten mit präziser Steuerung und Gleichmäßigkeit abscheiden lassen. Es findet in verschiedenen Branchen breite Anwendung.
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