DerVakuumbeschichtungDer maschinelle Prozess ist unterteilt in: Vakuumverdampfungsbeschichtung, Vakuumsputtern und Vakuumionenbeschichtung.
1. Vakuumverdampfungsbeschichtung
Unter Vakuumbedingungen wird das Material, wie z. B. Metalle, Metalllegierungen usw., verdampft und anschließend auf der Substratoberfläche abgeschieden. Bei der Verdampfungsbeschichtung wird häufig Widerstandsheizung eingesetzt, gefolgt von einem Elektronenstrahlbeschuss des Beschichtungsmaterials, wodurch dieses in die Gasphase übergeht und sich dann auf der Substratoberfläche ablagert. Historisch gesehen ist die Vakuumdampfabscheidung die frühere Technologie, die beim PVD-Verfahren eingesetzt wurde.
2. Sputterbeschichtung
Das Gas wird unter Argon-gefüllten Vakuumbedingungen einer Glimmentladung unterzogen. Dabei ionisieren die Argon-Atome zu Stickstoff-Ionen. Die Ionen werden durch das elektrische Feld beschleunigt und treffen auf das aus dem Beschichtungsmaterial bestehende Kathodentarget. Das Target wird abgetragen und das Material auf der Substratoberfläche abgeschieden. Die beim Sputtern mittels Glimmentladung erzeugten Ionendrücke liegen im Bereich von 10⁻² Pa bis 10 Pa. Daher kollidieren die abgetragenen Partikel beim Auftreffen auf das Substrat leicht mit den Gasmolekülen in der Vakuumkammer, wodurch ihre Bewegungsrichtung zufällig ist und der abgeschiedene Film gleichmäßig wird.
3. Ionenbeschichtung
Unter Vakuumbedingungen wurde ein spezielles Plasmaionisationsverfahren eingesetzt, um die Atome des Beschichtungsmaterials teilweise in Ionen zu ionisieren. Gleichzeitig entstanden zahlreiche hochenergetische neutrale Atome, die negativ auf das Substrat gerichtet waren. Auf diese Weise lagerten sich unter starker negativer Vorspannung Ionen auf der Substratoberfläche ab und bildeten einen dünnen Film.
Veröffentlichungsdatum: 23. März 2023