Sputtern ist ein Verfahren zur Herstellung dünner Schichten und eine Art der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD). Im Gegensatz zu einigen anderen Aufdampfverfahren schmilzt das Material nicht. Stattdessen werden Atome aus dem Ausgangsmaterial (Target) durch Impulsübertragung von einem beschossenen Teilchen, in der Regel ein gasförmiges Ion, herausgeschleudert. Dieses Verfahren ermöglicht die Abscheidung von dünnen Schichten mit hervorragender Gleichmäßigkeit, Dichte, Reinheit und Haftfestigkeit. Das Sputtern kann von unten nach oben oder von oben nach unten erfolgen und ist besonders vorteilhaft für Materialien mit sehr hohen Schmelzpunkten.
Beim Sputtern werden mit Hilfe eines gasförmigen Plasmas Atome von der Oberfläche eines festen Zielmaterials abgelöst. Diese Atome werden dann abgeschieden und bilden eine extrem dünne Schicht auf der Oberfläche der Substrate. Der Sputterprozess beginnt mit der Einleitung eines kontrollierten Gases in eine Vakuumkammer, die das Target und das Substrat enthält. Das Gas wird ionisiert, wodurch ein Plasma entsteht. Die Ionen aus dem Plasma werden in Richtung des Targets beschleunigt, wo sie mit dem Targetmaterial kollidieren und Atome herausgeschleudert werden. Diese ausgestoßenen Atome wandern durch das Vakuum und lagern sich auf dem Substrat ab und bilden einen dünnen Film.
Beim Sputtern selbst gibt es mehrere Unterarten, darunter Gleichstrom (DC), Hochfrequenz (RF), Mittelfrequenz (MF), gepulster Gleichstrom und HiPIMS, die alle ihre eigenen Anwendungsmöglichkeiten haben. Dank dieser Vielseitigkeit lassen sich mit dem Sputtern Beschichtungen aus leitenden und isolierenden Materialien mit sehr hoher chemischer Reinheit auf praktisch jedes Substrat aufbringen. Das Verfahren ist wiederholbar und kann für mittlere bis große Chargen von Substraten eingesetzt werden, was es zu einer wertvollen Technologie für eine Vielzahl von Anwendungen macht, darunter Halbleiter, CDs, Festplattenlaufwerke und optische Geräte.
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