Inline-Oberflächenreinigung von Metallsubstraten durch Plasmen

Hochvakuumbeschichtungen erfordern eine atomare Reinheit der Oberflächen, die in der Praxis mittels trockener Ätzverfahren oder die Glimmentladungsbehandlung realisiert wird. In diesem Beitrag werden zwei vom Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl und Plasmatechnik (FEP) entwickelte Sputterätzverfahren vorgestellt, die eine hocheffektive physikalische Reinigung von Metalloberflächen im Niederdruckbereich erlauben. Beim Magnetronsputtern ist das zu behandelnde Substrat die Kathode; eine geschirmte positive Anode wird gegenüber dem Substrat installiert. Um einen homogenen Flächenabtrag zu erreichen, wird das Substrat gleichmäßig am Magnetfeld und damit an der dichten Plasmaentladung vorbeigeführt. Auch beim hohlkathodenunterstützten Sputterätzen wird die gesamte Plasmaquelle mit einer positiven Bias- Spannung gegenüber dem Substrat beaufschlagt. Das elektrische Feld beschleunigt die Ionen und bewirkt einen Ionenbeschuss der zu reinigenden Oberfläche. Beide Verfahren sind in Inline-Prozessen einsetzbar und durch die erreichten Ladungsträgerdichten für hohe Prozessgeschwindigkeiten geeignet. Bei der Vorbehandlung von dünnen ebenen Substraten (metallische Platten oder Bänder) kommt vorwiegend das magnetfeldverstärkte Sputterätzen zur Anwendung.