ARC

Arc ist neben dem Sputtering eines der am häufigsten verwendeten Verfahren der physikalischen Gasphasenabscheidung. Hierbei ist der Arc eine lokale Entladung, bei welcher Punkttemperaturen von bis zu 15.000°C auftreten, welche das Targetmaterial verdampfen. Die so entstandene Gasphase besteht aus ionisierten und neutralen Teilchen und wird entsprechend als Plasma bezeichnet. Zusätzlich können reaktive Gase wie O2 oder N2, welche die Synthese von Mischphasen wie Al2O3 oder TiN ermöglichen, dem Prozess beigefügt werden. Das verdampfte Targetmaterial wird durch diese Plasmaphase transportiert und kann auf der Probenoberfläche kondensieren, wobei eine Dünnschicht gebildet wird. Durch das Anlegen eines elektrischen Potentials an der Probe, dem so genannten Bias-Potential, können die ionisierten Spezies zusätzlich beschleunigt und deren Energetik eingestellt werden. Dadurch können die Eigenschaften der Dünnschicht und letztendlich des Werkzeuges gezielt optimiert werden. Zu diesen Eigenschaften gehören Dünnschicht-Struktur, Härte, Spannungen, Dichte und viele weitere.

Die Verwendung verschiedener Leistungsversorgungen ermöglicht die Synthese von verschiedensten metallischen und keramischen Schichten sowie Verbundwerkstoffen einschließlich leitender und isolierender Materialien. Zusätzlich ermöglicht die direkte Beeinflussung der Teilchenenergetik signifikant geringeren Prozesstemperaturen im Vergleich zu Standard-CVD (Chemische Gasphasenabscheidung)-Prozessen.

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