Magnetron-Sputtern
Ein Verfahren zur präzisen Abscheidung von Dünnschichten
Das Magnetron-Sputtern ist eine fortschrittliche Methode zur Abscheidung von Materialien auf einem Substrat. Durch die Verwendung von Magnetfeldern wird der Prozess optimiert, wodurch eine gleichmäßigere und qualitativ hochwertigere Schichtbildung ermöglicht wird.
- Hohe Abscheideraten dank starker Permanentmagnete
- Dichtere Schichten dank Sputtern bei < 1 x 10-2 mbar
- Häufigstes Verfahren bei der FHR
Erfahren Sie mehr über diese zuverlässige und präzise Technik in der Dünnschichttechnologie.
So funktioniert´s
Was steckt hinter dem Magnetron-Sputtern?
Bei allen Sputterverfahren wird Material von einer Quelle, dem sogenannten „Target“, durch den Beschuss mit schweren Ionen, oft Argon, abgetragen. Dieses Material kann sich dann auf einem anderen Material, dem „Substrat“, absetzen. Jedoch gibt es im normalen Zustand nur wenige dieser Ionen, da es im künstlichen Vakuum, also einem fast leeren Raum, wenige Teilchen gibt. Außerdem sind bei Raumtemperatur nur wenige dieser Teilchen als Ionen aktiv. Um aber viel Material in kurzer Zeit abzutragen, brauchen wir mehr dieser aktiven Ionen.
Beim Magnetron-Sputtern setzt man Permanentmagnete hinter das Target. Durch das Magnetfeld werden Elektronen, also negativ geladene Teilchen, gezwungen, in spiralförmigen Bahnen zu fliegen.
Das verlängert die Zeit, in der sie Argon-Atome in Ionen verwandeln können. Diese erzeugten Argon-Ionen bewegen sich dann direkt zum Target und sorgen dafür, dass Material abgetragen wird. Der starke Effekt des Magnetfelds ist auf benutzten Targets erkennbar. Dort bildet sich eine deutliche Vertiefung, der sogenannte „Sputtergraben“.
Ein weiterer Vorteil des Magnetron-Sputterns ist die Möglichkeit, bei sehr niedrigem Druck zu arbeiten. Das bedeutet, dass die abgetragenen Teilchen fast direkt und ohne viel Ablenkung auf das Substrat treffen. Dadurch entstehen besonders dichte Schichten auf dem Substrat.
Das Magnetron-Sputtern bietet gegenüber anderen Dünnschichtabscheidungstechniken mehrere Vorteile:
- Erhöhte Abscheiderate: Durch die Konzentration des Plasmas am Target wird Material schneller abgetragen und abgeschieden.
- Bessere Schichtqualität: Die Kontrolle des Plasmas ermöglicht gleichmäßigere und dichtere Schichten.
- Erhöhte Materialeffizienz: Geringerer Materialverlust durch effiziente Target-Nutzung.
- Längere Target-Lebensdauer: Begrenzte Erosion durch ein konzentriertes Magnetfeld verlängert die Nutzungsdauer.
- Niedrigere Betriebstemperaturen: Ermöglicht Abscheidung bei geringerer Substrattemperatur, ideal für temperaturempfindliche Materialien.
- Geringere Verunreinigung: Der Prozess in der Vakuumkammer mit Inertgas führt zu hochreinen Schichten.
Zusammenfassend bietet das Magnetron-Sputtern eine effiziente und qualitativ hochwertige Methode zur Dünnschichtabscheidung.
Vakuumbeschichtungsanlagen
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Weitere Technologien und Beschichtungsverfahren
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Sputter-TechnologieMagnetron-Sputtern
Durch starke Magnetfelder wird eine gleichmäßige und qualitativ hochwertige Schichtbildung ermöglicht.
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Sputter-TechnologieCo-Sputtern
Erzeugung von flexibel einstellbaren Mischschichten mit variierender Zusammensetzung.
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Sputter TechnologieKonfokales Sputtern
Verwendung von bis zu fünf verschiedenen Materialien in einer einzigen Kammer für eine hohe Flexibilität und maßgeschneiderte Schichtzusammensetzung.
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Dünnschicht TechnologiePVD-Beschichtung
Verdampfen von festen Targets in der Prozesskammer – kommt zum Beispiel in der Halbleiterindustrie, der optischen Industrie oder in der Architektur zum Einsatz.
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Dünnschicht-TechnologieThermisches Bedampfen
Zum Aufbringen von Materialien wie Kupfer, Silber oder Gold, aber auch von anderen Materialien wie Siliziumdioxid oder Indiumzinnoxid geeignet.
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Dünnschicht-TechnologiePECVD Beschichtung
Beschichtungsverfahren für die Beschichtung bei niedrigen Temperaturen zwischen 200 °C und 500 °C.
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Dünnschicht-TechnologieALD & SALD
Mit ALD können auf komplexen Oberflächen gleichmäßige, sehr dünne Schichten bei niedriger Temperatur erzeugt werden.
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SchichtstrukturierungPlasmaätzen
Durch den Einsatz von Plasma werden Materialien mit außerordentlicher Präzision von einem Substrat entfernt.
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SchichtstrukturierungReaktives Ätzen
Mit der Möglichkeit, sowohl isotropes als auch anisotropes Ätzen durchzuführen, bietet das reaktive Ionenätzen ein hohes Maß an Flexibilität bei der Strukturierung von Oberflächen.
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Funktionale SchichtenOptische Schichten
Schichten für das Verspiegeln und Entspiegeln von optischen Oberflächen.
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Funktionale SchichtenElektronische Schichten
Elektronische Schichten mit verschiedenen Eigenschaften.
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Funktionale SchichtenAntireflektive Schichten
Antireflektive, dielektrische Schichten zum Entspiegeln von Glasoberflächen.
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Funktionale SchichtenDekorative Schichten
Schichten zur Veredelung von Materialien.
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Funktionale SchichtenTribologische Schichten
Beschichtung für Haft- und Reibungsminderung oder für den Abrieb- und Verschleißschutz.
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