① Gute Kontrollierbarkeit und Wiederholbarkeit der Filmdicke
Die Kontrolle der Schichtdicke auf einen vorgegebenen Wert wird als Schichtdickenkontrolle bezeichnet. Lässt sich die gewünschte Schichtdicke wiederholt erzielen, spricht man von Schichtdickenreproduzierbarkeit. Da Entladungsstrom und Targetstrom beim Vakuum-Sputtern separat gesteuert werden können, ist die Dicke des gesputterten Films kontrollierbar, und es kann zuverlässig ein Film mit vorgegebener Dicke abgeschieden werden. Darüber hinaus ermöglicht das Sputtern die Erzeugung eines Films mit gleichmäßiger Dicke auf einer großen Fläche.
② Starke Haftung zwischen Film und Substrat
Die Energie der gesputterten Atome ist um ein bis zwei Größenordnungen höher als die der verdampften Atome. Die Energieumwandlung der auf dem Substrat abgeschiedenen hochenergetischen Sputteratome ist wesentlich höher als die der verdampften Atome. Dies erzeugt mehr Wärme und verbessert die Haftung zwischen den gesputterten Atomen und dem Substrat. Zusätzlich führen einige hochenergetische Sputteratome zu unterschiedlich starker Injektion und bilden so eine Pseudodiffusionsschicht auf dem Substrat. Während des Filmbildungsprozesses wird das Substrat im Plasmabereich stets gereinigt und aktiviert. Dadurch werden schwach haftende Sputteratome entfernt und die Substratoberfläche gereinigt und aktiviert. Folglich weist der gesputterte Film eine starke Haftung auf dem Substrat auf.
③ Es kann ein neuer, vom Zielmaterial abweichender Film hergestellt werden.
Wird beim Sputtern ein Reaktionsgas zugeführt, das mit dem Target reagiert, lässt sich ein völlig neues Material erzeugen, das sich deutlich vom Target unterscheidet. Beispielsweise kann Silizium als Sputtertarget verwendet und Sauerstoff sowie Argon gemeinsam in die Vakuumkammer eingeleitet werden. Nach dem Sputtern erhält man einen isolierenden SiO₂-Film. Verwendet man hingegen Titan als Sputtertarget und leitet Stickstoff und Argon gemeinsam in die Vakuumkammer ein, entsteht nach dem Sputtern ein goldähnlicher TiN-Film.
④ Hohe Reinheit und gute Filmqualität
Da die Sputteranlage keine Tiegelkomponente besitzt, vermischen sich die Bestandteile des Tiegelheizmaterials nicht mit der Sputterschicht. Zu den Nachteilen der Sputterbeschichtung zählen die geringere Schichtbildungsgeschwindigkeit im Vergleich zur Aufdampfbeschichtung, die höhere Substrattemperatur, die Anfälligkeit für Verunreinigungen durch Gase und der komplexere Anlagenaufbau.
Dieser Artikel wird von Guangdong Zhenhua, einem Hersteller vonVakuumbeschichtungsanlage
Veröffentlichungsdatum: 09. März 2023