Es gibt verschiedene Arten von Magnetron-Sputtertechniken, die jeweils durch die Art der verwendeten Stromversorgung und die spezifischen Bedingungen, unter denen die Sputterung stattfindet, gekennzeichnet sind. Zu den gebräuchlichsten Verfahren gehören das Gleichstrom-Magnetronsputtern (DC), das gepulste DC-Magnetronsputtern und das Hochfrequenz-Magnetronsputtern (RF).
Gleichstrom (DC) Magnetronsputtern
Bei diesem Verfahren wird eine Gleichstromquelle zur Erzeugung eines Plasmas in einer Niederdruckgasumgebung verwendet. Das Plasma wird in der Nähe des Zielmaterials gebildet, das normalerweise aus Metall oder Keramik besteht. Das Plasma bewirkt, dass Gasionen mit dem Target zusammenstoßen und Atome in die Gasphase ausstoßen. Das von der Magnetanordnung erzeugte Magnetfeld steigert die Sputterrate und sorgt für eine gleichmäßige Ablagerung des gesputterten Materials auf dem Substrat. Die Sputterrate kann anhand einer speziellen Formel berechnet werden, die Faktoren wie Ionenflussdichte, Anzahl der Targetatome pro Volumeneinheit, Atomgewicht des Targetmaterials und den Abstand zwischen Target und Substrat berücksichtigt.Gepulste DC-Magnetronzerstäubung
Diese Technik verwendet eine gepulste Gleichstromversorgung mit einem variablen Frequenzbereich von typischerweise 40 bis 200 kHz. Es wird häufig bei reaktiven Sputtering-Anwendungen eingesetzt und kommt in zwei gängigen Formen vor: unipolares gepulstes Sputtern und bipolares gepulstes Sputtern. Bei diesem Verfahren stoßen positive Ionen mit dem Targetmaterial zusammen, wodurch sich auf dessen Oberfläche eine positive Ladung ansammelt, die die Anziehungskraft der positiven Ionen auf das Target verringert. Diese Methode ist besonders effektiv, wenn es darum geht, die Ansammlung positiver Ladung auf dem Target zu kontrollieren, die andernfalls den Sputterprozess behindern könnte.
Hochfrequenz (RF) Magnetronsputtern
