Vakuum- und Dünnschichttechnik

Präsentation zum Thema: "Vakuum- und Dünnschichttechnik"—  Präsentation transkript:

1 Vakuum- und Dünnschichttechnik
Lukas Hofstädter

2 Allgemeines Dünnschicht = „thin film“ Dicke <1µm
Veränderung der Oberflächeneigenschaften Unterschiedlichste Substratmaterialien Metalle Legierungen Keramik Glas etc. Schichtmaterialien Halbleiter Polymere

3 Beschichtungsverfahren
Vakuumverfahren PVD (physical vapor deposition) Thermisches Aufdampfen Kathodenzerstäubung (Sputtering) Nichtvakuum-Verfahren Chemische Verfahren Spin Coating etc.

4 Vakuumverfahren Benötigt HV Vielfalt an Substratmaterialien
Öl - Diffusionspumpen Turbomolekularpumpen Inkl. Vorpumpe (z.B. Drehschieberpumpe) Vielfalt an Substratmaterialien Hohe Schichtgleichmäßigkeit Gute Reproduzierbarkeoit

5 PVD – Verfahren - Thermisches Aufdampfen
p=10-6 Pa Heizwiderstand T= bis 1800 ° Schichtdickenmessung: Quarz monitor Optische Absorption Stylus profiler Blende

6 PVD – Verfahren - Sputtering
Argon wird benötigt Substrathalter = Anode Sputter-Element = Kathode Hochspannung (~2-5 kV) Ionisation von Ar -> Ar + Ar + schlägt Atome aus Kathode Atome kondensieren an Substrat

7 Verwendete Vakuumpumpen
Feinvakuum bis 10-1 Pa: Membranpumpe Drehschieberpunpe Hochvakuum bis bis 10-5 Pa: Öl-Diffusionspumpe Turbomolekularpumpe Kryopumpe

8 NV-Verfahren – chem. Gasphasenabscheidung
Verwendung: Herstellung von Mikroelektronik Bauteilen Erhitzte Oberfläche des Substrates Chemische Reaktion Voraussetzungen:  Flüchtige Verbindungen der Schichtkomponenten Bestimmte Reationstemperatur Meist unter reduziertem Druck (1 – 1000 Pa) Beschichtung von komplexen 3D-Formen (z.B. Hohlkörper)

9 NV-Verfahren – Spin Coating
Substrat auf Spinner Chuck Schichtlösung auf Substrat Rotation rpm Komplexer Ablauf der Schichtbildung Morphologie des Substrates Viskosität, Oberflächenspannung, Dampfdruck, Konzentration der Lösung  Verwendung: Belackung von Wafern in der Mikroelektronik

10 NV-Verfahren - Dip Coating
Substrat eingetaucht Für größere Substrate Nachteil: langsam Empfindlich gengeüber: Luftturbulenzen Vibrationen und Stöße Abnehmende Konzentration der Lösung

11 Danke für Ihre Aufmerksamkeit!