Bei der Herstellung dünner Schichten für verschiedene Anwendungen gibt es zwei gängige Verfahren: Sputtern und Aufdampfen. Diese Verfahren unterscheiden sich erheblich in der Art und Weise, wie sie diese Schichten erzeugen, und in den Bedingungen, unter denen sie arbeiten. Wenn Sie diese Unterschiede kennen, können Sie die richtige Methode für Ihre speziellen Anforderungen wählen.
5 wichtige Punkte, die zu beachten sind
1. Mechanismus des Verfahrens
Sputtern:
- Beim Sputtern wird ein Plasma verwendet, um ein Zielmaterial mit Ionen zu beschießen.
- Durch diesen Beschuss werden Atome von der Oberfläche des Targets abgeschlagen.
- Die abgeschlagenen Atome wandern dann weiter und lagern sich auf einem Substrat ab, wodurch ein dünner Film entsteht.
Verdampfung:
- Bei der Verdampfung wird das Ausgangsmaterial auf seine Verdampfungstemperatur erhitzt.
- In der Regel geschieht dies durch Widerstands- oder Elektronenstrahlheizung unter Hochvakuumbedingungen.
- Das erhitzte Material verdampft und lagert sich auf einem Substrat ab, wodurch ein dünner Film entsteht.
2. Vorteile des Sputterns
- Sputtern bietet eine bessere Beschichtungsdeckung, insbesondere auf komplexen oder unebenen Oberflächen.
- Es ist in der Lage, hochreine Dünnschichten herzustellen.
- Sputtern bietet eine bessere Stufenabdeckung, d. h. es kann Oberflächen mit unterschiedlichen Erhebungen oder Strukturen gleichmäßiger beschichten.
3. Vorteile der Verdampfung
- Die Verdampfung ist im Allgemeinen schneller als das Sputtern.
- Es kann einfacher sein, was die Einrichtung und den Betrieb angeht.
- Die Verdampfung ist für einfachere Substratgeometrien geeignet.
4. Nachteile des Sputterns
- Sputtern arbeitet in der Regel bei niedrigeren Temperaturen.
- Die Abscheiderate ist im Vergleich zur Verdampfung geringer, insbesondere bei dielektrischen Materialien.
5. Nachteile der Verdampfung
- Die Verdampfung kann auf komplexen oder unebenen Oberflächen eine weniger gleichmäßige Beschichtung ergeben.
- Im Vergleich zum Sputtern können die abgeschiedenen Schichten eine geringere Reinheit aufweisen.
- Die beim Verdampfungsprozess eingesetzte Energie hängt von der Temperatur des Ausgangsmaterials ab, was zu einer geringeren Anzahl von Hochgeschwindigkeitsatomen und möglicherweise zu einer geringeren Beschädigung des Substrats führen kann.
Sowohl das Sputtern als auch das Aufdampfen werden bei der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) eingesetzt und haben ihre spezifischen Anwendungen je nach den Anforderungen an die Beschichtung, wie Reinheit, Gleichmäßigkeit und Komplexität der Substratoberfläche.
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