Sabotieren Partikel Ihre Dünnschichten? Diese Studie untersucht die Mechanismen hinter der Partikelkontamination beim Magnetron-Sputtern, einem Prozess, der für die Herstellung von Dünnschichten entscheidend ist. Mithilfe der Laserlichtstreuung überwachten die Forscher Partikel mit einer Größe von mehr als 0,3 μm auf dem Target, dem Substrat und im Plasma und deckten im Vergleich zu Plasmaätzprozessen unterschiedliche Mechanismen für die Partikelerzeugung, den Transport und das Einfangen von Partikeln auf. Eine Hauptursache für die Partikelkontamination ist auf Target-Oberflächenbereiche mit geringerer Plasmadichte zurückzuführen, wo die Filmrückablagerung das Filament- oder Knötchenwachstum fördert. Die Sputterentfernung dieser Merkmale wird durch die Abhängigkeit der Sputterausbeute vom Einfallswinkel gehemmt, was zu einem Einfangen von Plasmapartikeln und einem verstärkten Filamentwachstum führt. Diese Wucherungen können den Mantel kurzschließen, was zu mechanischem Versagen, Brüchen und dem Ausstoß von Target-Verunreinigungen führt. Dieser Mechanismus, der sowohl in der Halbleiterfertigung als auch in der Herstellung von Speicherplatten beobachtet wird, kann für viele Sputterprozesse universell sein. Diese Erkenntnisse ebnen den Weg für Strategien zur Minimierung der Partikelkontamination und zur Verbesserung der Qualität von Dünnschichten in verschiedenen Anwendungen.
Dieser im Journal of Vacuum Science & Technology A veröffentlichte Artikel steht im Einklang mit dem Themenschwerpunkt der Zeitschrift auf Vakuumprozessen und Dünnschichtabscheidung. Die Forschung bietet Einblicke in die Mechanismen der Partikelbildung beim Magnetron-Sputtern. Die Arbeit bereichert den Inhalt der Zeitschrift im Bereich der Plasmaphysik und Materialwissenschaft.