Sputtern und Beschichten sind beides PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition), die für die Abscheidung dünner Schichten verwendet werden, sich aber in ihren Mechanismen und Anwendungen unterscheiden. Beim Sputtern werden mit Hilfe eines Plasmas Atome aus einem Zielmaterial herausgelöst, die dann auf einem Substrat abgeschieden werden. Im Gegensatz dazu kombiniert das Ionenplattieren Aspekte der thermischen Verdampfung und des Sputterns, wobei hohe elektrische Ströme verwendet werden, um Material zu verdampfen und auf einem Substrat abzuscheiden.
Sputtern:
Beim Sputtern wird ein Plasma zwischen dem Beschichtungsmaterial (Target) und dem Substrat erzeugt. Dieses Plasma wird verwendet, um Atome aus dem Targetmaterial herauszulösen. Die herausgelösten Atome werden dann auf dem Substrat abgeschieden und bilden einen dünnen Film. Diese Technik eignet sich besonders für die Abscheidung dünner Schichten von Halbleitern, CDs, Festplatten und optischen Geräten. Gesputterte Schichten sind bekannt für ihre hervorragende Gleichmäßigkeit, Dichte, Reinheit und Haftung. Durch reaktives Sputtern können auch Legierungen mit präziser Zusammensetzung oder Verbindungen wie Oxide und Nitride hergestellt werden.Ionenplattieren:
- Bei der Ionenplattierung hingegen handelt es sich um eine Hybridtechnik, die thermisches Verdampfen und Sputtern kombiniert. Dabei werden hohe elektrische Ströme verwendet, um das metallische Material zu verdampfen, und die Metallionen werden zur Beschichtung auf das Werkzeug oder das Substrat geleitet. Diese Methode ermöglicht eine bessere Haftung und dichtere Beschichtungen als das einfache thermische Verdampfen. Das Ionenplattieren wird häufig eingesetzt, wenn eine bessere Haftung und dichtere Beschichtungen erforderlich sind.Vergleich:
- Mechanismus: Das Sputtern beruht auf dem physikalischen Prozess, bei dem Atome durch ein Plasma von einem Target abgeschlagen werden, während beim Ionenplattieren elektrische Ströme zum Verdampfen und Abscheiden von Material verwendet werden.
- Anwendungen: Sputtern wird häufig für Funktionsschichten auf Halbleiterbauelementen, Informationsanzeigegeräten und dekorativen Anwendungen eingesetzt. Die Ionenplattierung wird aufgrund ihrer Fähigkeit, dichtere und besser haftende Schichten zu erzeugen, bei Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Haltbarkeit und Leistung erfordern.
Vorteile:
Das Magnetron-Sputtern, eine Variante des Sputterns, bietet Vorteile wie eine dichte Struktur, eine große Sputterfläche, hochenergetische Atome für bessere Haftung, Kompaktheit und keine Pinholes. Dies macht es zur bevorzugten Wahl für viele High-Tech-Anwendungen.
