Beim Sputtern können Verbindungen als Targets für die Herstellung chemisch synthetisierter Schichten verwendet werden. Die Zusammensetzung der nach dem Sputtern des Targetmaterials entstehenden Schicht weicht jedoch häufig stark von der ursprünglichen Zusammensetzung des Targetmaterials ab und entspricht daher nicht den Anforderungen der ursprünglichen Konstruktion. Wird ein reines Metalltarget verwendet, wird das benötigte Aktivgas (z. B. Sauerstoff bei der Herstellung von Oxidschichten) gezielt dem Arbeitsgas (Entladungsgas) beigemischt, sodass es chemisch mit dem Targetmaterial reagiert und eine Dünnschicht erzeugt, deren Zusammensetzung und Eigenschaften kontrolliert werden können. Dieses Verfahren wird häufig als „Reaktionssputtern“ bezeichnet.
Wie bereits erwähnt, kann HF-Sputtern zur Abscheidung dielektrischer und verschiedener Verbundschichten eingesetzt werden. Um jedoch eine „reine“ Schicht herzustellen, ist ein „reines“ Target erforderlich, beispielsweise ein hochreines Oxid-, Nitrid-, Carbid- oder anderes Verbundpulver. Die Verarbeitung dieser Pulver zu einem Target mit der gewünschten Form erfordert die Zugabe von Additiven für das Formen oder Sintern, was die Reinheit des Targets und der resultierenden Schicht deutlich verringert. Beim reaktiven Sputtern hingegen können hochreine Metalle und Gase verwendet werden, wodurch sich günstige Bedingungen für die Herstellung hochreiner Schichten ergeben. Das reaktive Sputtern hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen und sich zu einer wichtigen Methode zur Abscheidung dünner Schichten verschiedener Funktionsmaterialien entwickelt. Es findet breite Anwendung bei der Herstellung von IV-, I- und IV-V-Verbindungen, hochschmelzenden Halbleitern und einer Vielzahl von Oxiden, beispielsweise bei der Abscheidung von SiC-Dünnschichten mittels polykristallinem Si und CH₄/Ar-Gasgemischen, der Herstellung von TiN-Hartmetallschichten mittels Ti-Target und N₂/Ar, der Herstellung von TaO₃ mittels Ta und O₂/Ar; dielektrischen Dünnschichten, der Herstellung von Fe₂O und Fe₂O sowie von Aufzeichnungsschichten mittels Fe₂O, piezoelektrischen Al-Filmen mit Al und N₂/Ar, selektiven Al-CO-Absorptionsfilmen mit Al und CO/Ar sowie supraleitenden YBaCuO-Filmen mit YBaCu und O₂/Ar.
–Dieser Artikel wurde veröffentlicht vonHersteller von VakuumbeschichtungsmaschinenGuangdong Zhenhua
Veröffentlichungsdatum: 18. Januar 2024