Beim reaktiven Magnetron-Sputtern wird während des Sputterprozesses ein Reaktionsgas zugeführt, das mit den gesputterten Partikeln reagiert und so einen Verbundfilm erzeugt. Das Reaktionsgas kann gleichzeitig mit dem Sputtertarget (einer Verbundstoffquelle) oder mit dem Sputtertarget (einem Metall oder einer Legierung) reagieren, um einen Verbundfilm mit einem vorgegebenen chemischen Verhältnis herzustellen. Die charakteristischen Merkmale des reaktiven Magnetron-Sputterns zur Herstellung von Verbundfilmen sind:
(1) Die für das reaktive Magnetron-Sputtern verwendeten Targetmaterialien (Einzelelement-Target oder Mehrelement-Target) und Reaktionsgase lassen sich leicht in hoher Reinheit herstellen, was die Herstellung hochreiner Verbindungsfilme begünstigt.
(2) Beim reaktiven Magnetron-Sputtern können durch Anpassen der Abscheidungsprozessparameter chemische oder nicht-chemische Zusammensetzungen von Verbundfilmen erzeugt werden, um so das Ziel zu erreichen, die Filmeigenschaften durch Anpassen der Zusammensetzung des Films zu regulieren.
(3) Die Temperatur des Substrats ist während des reaktiven Magnetron-Sputterprozesses im Allgemeinen nicht zu hoch, und der Filmbildungsprozess erfordert üblicherweise keine Erhitzung des Substrats auf sehr hohe Temperaturen, sodass es weniger Einschränkungen hinsichtlich des Substratmaterials gibt.
(4) Reaktives Magnetron-Sputtern eignet sich zur Herstellung großflächiger, homogener Dünnschichten und ermöglicht eine industrielle Fertigung mit einer Jahreskapazität von einer Million Quadratmetern Beschichtung pro Anlage. In vielen Fällen lässt sich die Beschaffenheit der Schicht durch einfaches Ändern des Verhältnisses von Reaktionsgas zu Inertgas während des Sputterprozesses gezielt beeinflussen. So kann beispielsweise die Schicht von metallisch zu halbleitend oder nichtmetallisch verändert werden.
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Veröffentlichungsdatum: 31. August 2023