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Kernkom­petenz der FHR und etabliertes PVD-Verfahren

Sputter-Technologie

Vom Teilchen­dampf zur homogenen Schicht

Sputter­ab­scheidung als tradi­tio­nelle Beschich­tungs­me­thode

Das Sputtern ist eine langjährig bewährte Technik, die in zahlreichen Varianten Anwendung findet. Seit 30 Jahren sind wir bei der FHR Experten auf diesem Gebiet, vor allem im Einsatz von Magnetrons. Wir bieten vielfältige Verfahren und Anlagen, die wir je nach gewünschtem Ergebnis und verwendetem Material auf Kundenseite individuell anpassen.

Wir von der FHR sind Ihre Spezialisten rund um das Thema Sputtern, Sputtertargets und Vakuumbeschichtung. 

So funktioniert´s

Was ist Sputtern?

Das Sputtern, auch als Zerstäubung oder Sputter-Abscheidung bekannt, ist ein Vakuumverfahren zur Abscheidung dünner Schichten von Materialien auf einem Substrat. Dieser Prozess wird häufig in der Mikroelektronik, der Optik und anderen industriellen Anwendungen eingesetzt, um präzise und gleichmäßige Schichten auf Oberflächen aufzubringen.

Vom Grundprinzip her wird beim Sputtern ein Target (eine Art Ziel-Material, das abgeschieden werden soll) in einer Vakuumkammer mit ionisierten Gasen (häufig Argon) bombardiert. Wenn diese Ionen mit genügend Energie auf das Target treffen, werden Atome oder Moleküle des Targets herausgeschlagen und kondensieren auf dem Substrat, das so mit einer dünnen Schicht dieses Materials bedeckt wird.

Schritte des Sputterprozesses:

1. Evakuieren der Kammer: Zunächst wird die Sputterkammer evakuiert, um Fremdmoleküle zu entfernen.

2. Einführung des Sputtergases: Ein Inertgas, typischerweise Argon, wird in die Kammer eingeführt.

3. Erzeugung eines Plasmas: Durch Anlegen einer elektrischen Spannung wird das Gas ionisiert und ein Plasma entsteht.

4. Beschuss des Targets: Die ionisierten Gasteilchen werden durch das elektrische Feld beschleunigt und schlagen auf das Target.

5. Abscheidung auf dem Substrat: Die vom Target abgelösten Atome oder Moleküle bewegen sich durch die Kammer und setzen sich als dünne Schicht auf dem Substrat ab.

Varianten des Sputterns:

  1. Co-Sputtern: Co-Sputtern ist das zeitgleiche Beschichten mit mehreren Sputterquellen.
  2. Konfokales Sputtern: Das Beschichten mit geneigten Sputterquellen bei Rotation, wodurch eine Beschichtung mit kleineren Quellen möglich wird
  3. Magnetron-Sputtern: Hierbei wird ein Magnetfeld verwendet, um das Plasma näher am Target zu konzentrieren, was die Sputterrate erhöht und den Prozess effizienter macht.

Vorteile des Sputterns:

  1. Gleichmäßige Schichtdicken: Sputtern ermöglicht die Abscheidung sehr gleichmäßiger und reproduzierbarer Schichten.
  2. Flexibilität: Es können verschiedene Materialien als Target verwendet werden, einschließlich Metallen, Legierungen und Oxiden.
  3. Hohe Reinheit: Da der Prozess in einer Vakuumkammer stattfindet, können sehr reine Schichten erzeugt werden.

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