Der Vorteil des Sputterns liegt vor allem in der Fähigkeit, ein stabiles Plasma zu erzeugen, das zu gleichmäßigen und dauerhaften Beschichtungen führt. Diese Methode ist besonders vorteilhaft bei Anwendungen, die hohe Präzision und Qualität erfordern, wie z. B. bei Solarzellen, Mikroelektronik und Komponenten für die Luft- und Raumfahrt.
Gleichmäßigkeit und Langlebigkeit: Beim Sputtern entsteht eine stabile Plasmaumgebung, die eine gleichmäßige Abscheidung der Materialien gewährleistet. Diese Gleichmäßigkeit ist entscheidend für die Haltbarkeit und Leistung der Beschichtungen. Im Gegensatz zu anderen Verfahren ermöglicht das Sputtern eine gleichmäßige Schichtbildung über große Flächen, was für Anwendungen wie Architekturglas und Flachbildschirme unerlässlich ist.
Kontrolle und Vielseitigkeit: Das Sputtern bietet eine präzise Kontrolle über den Abscheidungsprozess und ermöglicht die Einstellung von Schichtdicke, Zusammensetzung und Struktur. Diese Präzision wird durch die Verwendung großflächiger Targets und die Möglichkeit, Parameter wie Leistung und Druck zu steuern, erleichtert. Insbesondere das DC-Sputtern ist vielseitig und kann eine breite Palette von Materialien abscheiden, darunter Metalle, Legierungen, Oxide und Nitride.
Hochwertige Schichten: Das Verfahren führt zu hochwertigen dünnen Schichten mit hervorragender Haftung auf dem Substrat. Dies führt zu Beschichtungen mit minimalen Defekten und Verunreinigungen, wodurch die gewünschten Leistungsmerkmale gewährleistet sind. Die hohe Energie der abgeschiedenen Spezies (1-100 eV) beim Sputtern im Vergleich zur Verdampfung (0,1-0,5 eV) trägt zu einer besseren Schichtverdichtung und geringeren Restspannungen auf dem Substrat bei.
Vorteile für Umwelt und Betrieb: Das Sputtern ist im Vergleich zum Verdampfen ein saubereres Abscheideverfahren, bei dem weniger Gas in die Schicht absorbiert wird und die Haftung besser ist. Das Verfahren arbeitet bei niedrigerem Vakuum und niedrigeren oder mittleren Temperaturen, so dass weniger energiereiche Prozesse erforderlich sind und das Risiko von Substratschäden minimiert wird.
Es ist jedoch zu beachten, dass das Sputtern auch einige Nachteile hat, darunter hohe Investitionskosten, relativ niedrige Abscheideraten für einige Materialien und die Tendenz, Verunreinigungen einzubringen, da im Vergleich zur Verdampfung in einem geringeren Vakuumbereich gearbeitet wird. Trotz dieser Nachteile machen die Vorteile des Sputterns es zu einer bevorzugten Methode für viele hochpräzise Beschichtungsanwendungen.
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