Wenn es um die Abscheidung dünner Schichten geht, sind das Ionenstrahlsputtern und das Magnetronsputtern zwei beliebte Verfahren.
4 Hauptunterschiede werden erklärt
1. Anwesenheit eines Plasmas
Ionenstrahlsputtern:
- Beim Ionenstrahlsputtern befindet sich kein Plasma zwischen dem Substrat und dem Target.
- Da kein Plasma vorhanden ist, eignet es sich für die Abscheidung von Materialien auf empfindlichen Substraten ohne das Risiko einer Plasmaschädigung.
Magnetron-Zerstäubung:
- Magnetron-Sputteranlagen haben ein dichteres Plasma aufgrund einer höheren Ionisierungseffizienz.
- Dieses dichtere Plasma erhöht den Ionenbeschuss des Targets, was zu höheren Sputtering- und Abscheideraten führt.
2. Einschluss von Sputtergas
Ionenstrahl-Sputtern:
- Das Fehlen eines Plasmas führt in der Regel zu einem geringeren Einschluss von Sputtergas in der Abscheidung.
- Dies führt zu reineren Schichten.
Magnetron-Zerstäubung:
- Das dichtere Plasma kann manchmal zu einem höheren Einschluss von Sputtergas führen.
- Dies wird jedoch im Allgemeinen in den Griff bekommen, um die Reinheit der Beschichtungen zu gewährleisten.
3. Vielseitigkeit bei der Verwendung von Targets und Substraten
Ionenstrahl-Sputtern:
- Beim konventionellen Ionenstrahlsputtern gibt es keine Vorspannung zwischen dem Substrat und dem Target.
- Dadurch können sowohl leitende als auch nicht leitende Targets und Substrate verwendet werden, was die Anwendungsmöglichkeiten erweitert.
Magnetron-Zerstäubung:
- Die Magnetronzerstäubung kann auf zwei Arten konfiguriert werden: Balanced Magnetron Sputtering (BM) und Unbalanced Magnetron Sputtering (UBM).
- Jede Konfiguration bietet unterschiedliche Plasmaverteilungen, die sich auf die Gleichmäßigkeit und Geschwindigkeit der Abscheidung auswirken.
4. Unabhängige Kontrolle der Parameter
Ionenstrahl-Sputtern:
- Das Ionenstrahlsputtern bietet den einzigartigen Vorteil, dass die Ionenenergie, der Fluss, die Spezies und der Einfallswinkel in einem weiten Bereich unabhängig voneinander gesteuert werden können.
- Dies ermöglicht eine präzise Steuerung des Abscheidungsprozesses.
Magnetron-Zerstäubung:
- Das Magnetronsputtern arbeitet mit niedrigeren Kammerdrücken (10^-3 mbar im Vergleich zu 10^-2 mbar) und niedrigeren Vorspannungen (~ -500 V im Vergleich zu -2 bis -3 kV).
- Dies kann für bestimmte Anwendungen von Vorteil sein.
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