Der Begriff Vakuumabscheidung beschreibt eine Gruppe von Verfahren, die dazu dienen, einzelne Partikel, insbesondere Atome und Moleküle, auf einer Oberfläche abzulegen. Die Prozesse werden im Vakuum durchgeführt, um jegliche Interferenzen oder Reaktionen mit Gaspartikeln wie Sauerstoff, die hochreaktiv sein können, zu verhindern. Eine sehr dünne Schicht einer Substanz, die auf eine Oberfläche aufgetragen wird, wird als Film bezeichnet, während eine dickere Schicht als Beschichtung bezeichnet wird. Die Vakuumabscheidung kann vielen verschiedenen Zwecken dienen, wie zum Beispiel dem Abscheiden von leitfähigen Schichten auf Oberflächen oder dem Schutz von Metallen vor Korrosion. Das Verfahren wird auch häufig bei verschiedenen Automobilteilen für verschiedene Zwecke verwendet, wie z. B. zur Verhinderung von Rost und Korrosion.
Die am häufigsten verwendeten Verfahren der Vakuumabscheidung beinhalten die Verwendung von Dampf. Manchmal wird die auf der Oberfläche abzuscheidende Substanz verdampft; es kondensiert später als Schicht auf der Oberfläche. In anderen Fällen reagieren die verdampfte Substanz oder die verdampften Substanzen mit der Oberfläche, um den gewünschten Film oder Überzug zu bilden. In einigen Fällen müssen andere Faktoren wie Temperatur oder Dampfdichte manipuliert werden, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Diese Faktoren können die Dicke und Kohäsion der Schicht beeinflussen, daher ist es wichtig, dass sie richtig reguliert werden.
Die physikalische Gasphasenabscheidung ist eine Vakuumabscheidung, bei der nur physikalische Prozesse ablaufen; es gibt keine chemischen reaktionen. Physikalische Gasphasenabscheidungsverfahren werden hauptsächlich verwendet, um Oberflächen mit dünnen Schichten zu bedecken; verdampfte Stoffe werden an der Oberfläche kondensiert. Ein solches Verfahren wird als physikalische Dampfabscheidung mit Elektronenstrahl bezeichnet. Bei der physikalischen Dampfabscheidung mit Elektronenstrahl wird das abzuscheidende Material erhitzt und mit einem Elektronenstrahl verdampft, bevor es auf der Abscheidungsoberfläche kondensiert. Ein weiteres übliches Verfahren der physikalischen Vakuumabscheidung ist die Sputterabscheidung, bei der Gas oder Dampf aus einer Quelle ausgestoßen und auf die zu beschichtende Oberfläche gerichtet wird.
Die chemische Gasphasenabscheidung ist eine Form der Vakuumabscheidung, bei der chemische Prozesse verwendet werden, um den gewünschten Film oder die gewünschte Beschichtung zu erzeugen. Gase oder Dämpfe reagieren im Vakuum mit der Oberfläche, die sie beschichten sollen. Viele verschiedene Chemikalien, wie beispielsweise Siliziumnitrid oder Polysilizium, werden in verschiedenen chemischen Gasphasenabscheidungsprozessen verwendet.
Das Vakuum ist ein wesentlicher Bestandteil der Vakuumabscheidung; es erfüllt mehrere wichtige Rollen. Das Vorhandensein eines Vakuums führt zu einer geringen Dichte an unerwünschten Partikeln, so dass die Partikel, die die Oberfläche beschichten sollen, nicht mit kontaminierenden Partikeln reagieren oder kollidieren. Das Vakuum ermöglicht es den Wissenschaftlern auch, die Vakuumzusammensetzung der Vakuumkammer so zu steuern, dass eine Beschichtung mit der richtigen Größe und Konsistenz hergestellt werden kann.