Was ist ein Sputtertarget?
Ein Sputtertarget ist ein Material, das zum Erzeugen von Dünnfilmen in einer als Sputterabscheidung oder Dünnfilmabscheidung bekannten Technik verwendet wird. Während dieses Vorgangs wird das als Feststoff beginnende Sputtertargetmaterial durch gasförmige Ionen in winzige Partikel zerbrochen, die einen Sprühnebel bilden und ein anderes Material, das als Substrat bekannt ist, beschichten. Die Sputterabscheidung ist üblicherweise bei der Herstellung von Halbleitern und Computerchips beteiligt. Folglich sind die meisten Sputtertargetmaterialien metallische Elemente oder Legierungen, obwohl einige keramische Targets verfügbar sind, die gehärtete dünne Beschichtungen für verschiedene Werkzeuge erzeugen.
Abhängig von der Art des Dünnfilms, der erzeugt wird, können Sputtertargets eine sehr große Größe und Form haben. Die kleinsten Ziele können einen Durchmesser von weniger als 2,5 cm haben, während die größten rechteckigen Ziele eine Länge von weit über 0,9 m haben. Einige Sputteranlagen erfordern ein größeres Sputtertarget. In diesen Fällen erstellen die Hersteller segmentierte Targets, die durch spezielle Verbindungen verbunden sind.
Die Konstruktionen von Sputtersystemen, die Maschinen, die den Dünnfilmabscheidungsprozess durchführen, sind viel vielfältiger und spezifischer geworden. Dementsprechend hat auch die Form und Struktur des Ziels zugenommen. Die Form eines Sputtertargets ist normalerweise entweder rechteckig oder kreisförmig, aber viele Targetanbieter können auf Anfrage zusätzliche Sonderformen erstellen. Bestimmte Sputtersysteme erfordern ein rotierendes Target, um einen genaueren, gleichmäßigeren Dünnfilm zu erhalten. Diese Targets sind wie lange Zylinder geformt und bieten zusätzliche Vorteile, darunter schnellere Abscheidungsgeschwindigkeiten, weniger Wärmeschäden und eine vergrößerte Oberfläche, was zu einem größeren Gesamtnutzen führt.
Die Wirksamkeit des Zerstäubens von Targetmaterialien hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich ihrer Zusammensetzung und der Art der Ionen, die zum Zersetzen verwendet werden. Dünne Filme, die für das Targetmaterial reine Metalle benötigen, weisen normalerweise eine größere strukturelle Integrität auf, wenn das Target so rein wie möglich ist. Die Ionen, die verwendet werden, um das Sputtertarget zu bombardieren, sind auch wichtig, um einen Dünnfilm von annehmbarer Qualität zu erzeugen. Im Allgemeinen ist Argon das Primärgas, das zur Ionisierung und Initiierung des Sputterprozesses ausgewählt wird. Bei Targets mit leichteren oder schwereren Molekülen ist jedoch ein anderes Edelgas wie Neon für leichtere Moleküle oder Krypton für schwerere Moleküle effektiver. Es ist wichtig, dass das Atomgewicht der Gasionen dem der Sputtertargetmoleküle ähnlich ist, um die Übertragung von Energie und Impuls zu optimieren und dadurch die Gleichmäßigkeit des Dünnfilms zu optimieren.