ACF - Vortrag "Herstellungsverfahren von dünnen Schichten"

Präsentation zum Thema: "ACF - Vortrag "Herstellungsverfahren von dünnen Schichten""—  Präsentation transkript:

1 ACF - Vortrag "Herstellungsverfahren von dünnen Schichten" von Sven Wiegand

2 Verfahren zur Herstellung dünner Oberflächen
Gliederung: 1. Übersicht über Beschichtungsverfahren 2. PVD - Verfahren 3. CVD - Verfahren 4. Fazit: Vor- und Nachteile der Verfahren

3 Verfahren zur Oberflächenbeschichtung
Physical Vapor Deposition, K. Bobzin, E. Lugscheider, A. Krämer, RWTH Aachen

4 Beispiele für Schichten
[ Sensorik+Aktorik/WS05/05_Vorlesung_MSA.pdf ]

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6 PVD - Verfahren

7 PVD-Varianten Physical Vapor Deposition, K. Bobzin, E. Lugscheider, A. Krämer, RWTH Aachen Delmdahl, Physik Journal 4 (2005), Nr. 11

8 Molekularstrahlepitaxie (MBE)
T = 580 °C p = Torr [Dissertation Sven Beyer "Herstellung und Charakterisierung niedrigdimensionaler Elektronensysteme mit Hilfe von in situ Ätzen und Molekularstrahl Epitaxie", Hamburg]

9 PVD [Dünnschichttechnologie 1,

10 Thornton-Zonen Dissertation Yvette Dietzel, "Beschichtung von textilen Flächen mit den PVD-Technologien reaktives Vakuumbogen-Verdampfen und reaktives Magnetron-Sputtern", TU-Dresden

11 PVD-Anwendung: Uhrenbeschichtung
1 - Ein Uhrgehäuse aus rostfreiem Stahl kommt in die PVD-Kammer 2 - Die Kammer wird auf 10 bis 6 mbar evakuiert 3 - Argon wird in die Kammer eingelassen und mit einer elektrischen Entladung von mehreren tausend Volt ionisiert 4 - Die positiv geladenen Argonionen beschießen eine negativ geladene Titanplatte 5 - Die durch den Beschuss freigesetzten Ti-Atome werden durch das polarisierte Gehäuse angezogen 6 - Stickstoff wird zusätzlich in die Kammer geführt und verbindet sich mit den Titanatomen; das entstehende TiN überzieht das Gehäuse mit einer 0,7 bis 1,0 Mikrometer starken Schicht 7 - Ebenfalls unter Vakuum wird eine 0,15 bis 0,3 Mikrometer starke Goldschicht aufgedampft 8 - Das beschichtete Uhrengehäuße verläßt die Kammer [

12 TiN-beschichtete Werkstücke

13 Chemical vapour deposition CVD

14 CVD - Reaktionen

15 Chemical vapour deposition CVD

16 Chemical vapour deposition CVD
[Dünnschichttechnologie 1,

17 LPCVD Sensorik+Aktorik/WS05/05_Vorlesung_MSA.pdf ]

18 CVD PECVD (Plasma enhanced chemical vapor deposition):
mittels eines Plasmas werden die chemischen Reaktionen initiiert Vorteil: geringere Temperaturen als bei einer normalen CVD (ca °C)

19 Epitaktisches Wachstum
Sensorik+Aktorik/WS05/05_Vorlesung_MSA.pdf

20 CVD - Anwendung [Dünnschichttechnologie 1,

21 Unterschiede zwischen PVD und CVD
CVD-Schichten bedecken die Oberfläche gleichmäßig, bei PVD-Beschichtungsverfahren kommt es wegen der gerichteten Flugbahn der Teilchen bei dreidimensionalen Oberflächen zu ungleichmäßiger Beschichtung ("Sichtlinien-Problem")

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Physical Vapor Deposition, K. Bobzin, E. Lugscheider, A. Krämer, RWTH Aachen

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