Sputtern ist eine vielseitige Technik, die in verschiedenen wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen eingesetzt wird. Dabei wird durch energetische Partikel Material von einem festen Ziel entfernt. Im Folgenden werden die vier Hauptarten der Sputtering-Methoden vorgestellt.
Was sind die verschiedenen Arten des Sputterns? 4 Hauptmethoden erklärt
1. DC-Dioden-Sputtern
Beim DC-Diodensputtern wird ein Niederdruckplasma aus Argongas zwischen einem Target und einem Substrat mit einer Gleichspannung von 500-1000 V gezündet.
Positive Argon-Ionen schlagen Atome aus dem Target heraus, die dann zum Substrat wandern und dort kondensieren.
Bei diesem Verfahren können jedoch nur elektrische Leiter gesputtert werden, und es werden niedrige Sputterraten erzielt.
2. RF-Dioden-Sputtern
Beim RF-Dioden-Sputtern wird mit Hilfe von Hochfrequenz (RF) ein Plasma zwischen dem Target und dem Substrat erzeugt.
Die HF-Leistung wird verwendet, um das Argongas zu ionisieren und die Ionen in Richtung des Targets zu beschleunigen, wodurch die Zerstäubung erfolgt.
Diese Methode ermöglicht im Vergleich zum DC-Diodensputtern höhere Sputterraten und kann sowohl für leitende als auch für isolierende Materialien verwendet werden.
3. Magnetron-Diodenzerstäubung
Das Magnetron-Dioden-Sputtern ist eine Variante des HF-Dioden-Sputterns, bei der ein Magnetfeld in der Nähe der Target-Oberfläche angelegt wird.
Durch das Magnetfeld werden Elektronen in der Nähe des Targets eingefangen, wodurch die Plasmadichte erhöht und die Sputterrate gesteigert wird.
Diese Methode wird üblicherweise für die Abscheidung von Metallschichten mit hoher Haftung und Dichte verwendet.
4. Ionenstrahl-Sputtern
Beim Ionenstrahlsputtern wird ein hochenergetischer Ionenstrahl verwendet, um Atome aus dem Targetmaterial zu sputtern.
Der Ionenstrahl wird durch die Ionisierung eines Gases wie Argon und die Beschleunigung der Ionen auf das Target erzeugt.
Diese Methode ermöglicht eine präzise Steuerung des Sputterprozesses und wird häufig für die Abscheidung hochwertiger Dünnschichten mit geringem Verunreinigungsgrad verwendet.
Jede Art des Sputterns hat ihre eigenen Vorteile und Grenzen, und die Wahl der Methode hängt von den spezifischen Anforderungen der Beschichtungsanwendung ab.
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