Argon wird beim Sputtern vor allem wegen seiner hohen Sputterrate, seiner Inertheit, seines niedrigen Preises und der Verfügbarkeit von reinem Gas verwendet. Diese Eigenschaften machen es zu einer idealen Wahl für die einfallenden geladenen Teilchen in verschiedenen Sputterprozessen.
Hohe Sputtering-Rate: Argon ist ein Edelgaselement mit einer relativ hohen Atommasse und bietet eine hohe Sputteringrate. Diese ist für den Abscheidungsprozess von entscheidender Bedeutung, da sie sich direkt auf die Geschwindigkeit und Effizienz der Filmbildung auswirkt. Die hohe Atommasse von Argon bedeutet, dass es, wenn es ionisiert und auf das Target beschleunigt wird, beim Aufprall einen erheblichen Impuls überträgt, was zu einem effizienten Ausstoß von Targetatomen führt.
Inerte Natur: Argon ist chemisch inert, d. h. es reagiert nicht ohne Weiteres mit anderen Elementen. Dies ist beim Sputtern besonders wichtig, da es das Risiko unerwünschter chemischer Reaktionen zwischen dem Sputtergas und dem Targetmaterial oder der wachsenden Schicht minimiert. Dadurch wird sichergestellt, dass die abgeschiedene Schicht die gewünschte chemische Zusammensetzung und die gewünschten Eigenschaften beibehält.
Niedriger Preis und Verfügbarkeit: Argon ist im Vergleich zu anderen Edelgasen wie Krypton und Xenon relativ preiswert. Seine weite Verbreitung und seine niedrigen Kosten machen es zu einer praktischen Wahl für Industrie- und Laboranwendungen. Dieser wirtschaftliche Faktor ist vor allem bei groß angelegten Fertigungsprozessen von Bedeutung, bei denen die Materialkosten einen erheblichen Einfluss auf die Gesamtproduktionskosten haben können.
Verfügbarkeit von reinem Gas: Die Verfügbarkeit von Argon in hoher Reinheit ist ein weiterer Vorteil. Ein hoher Reinheitsgrad ist wichtig, um zu verhindern, dass Verunreinigungen die Qualität der abgeschiedenen Schicht beeinträchtigen. Verunreinigungen können die Eigenschaften der Schicht, wie z. B. ihre elektrische Leitfähigkeit oder optische Transparenz, beeinträchtigen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Argon aufgrund seiner Kombination aus hoher Sputtereffizienz, chemischer Inertheit, Kosteneffizienz und Reinheit die bevorzugte Wahl für viele Sputteranwendungen ist. Seine Verwendung ist in verschiedenen Sputterverfahren weit verbreitet, darunter Gleichstrom-, Hochfrequenz- und Magnetronsputtern, wo es zur hochwertigen Abscheidung von Dünnschichten beiträgt.
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