Niederdruck Magnetron-CCP Reaktor

• Subject Area: Electrical Engineering and Information Technology
• Term: Funded in 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 325613926

Reaktive Zerstäubungsprozesse werden zur Abscheidung dünner Schichten eingesetzt. Mit Hilfe eines Plasmas wird dabei ein Festkörper zerstäubt und mit gasförmigen Reaktivstoffen ein Verbundfilm gebildet. Die bisherige Prozessführung solcher Systeme berücksichtigt nicht direkt das Plasma, sondern die Einstellung sekundärer Prozessparameter wie Druck und Leistung. Dadurch sind Materialparameter des abgeschiedenen Films nur eingeschränkt beeinflussbar. Der Prozess besitzt Instabilitäten durch die Reaktion der Reaktivgase mit dem zu zerstäubenden Feststoff, durch die Beschichtung des Reaktors und durch Prozessdrifts und -störungen, die bspw. aufgrund von thermischen Einschwingvorgängen oder Materialflussschwankungen auftreten. Solche Veränderungen können bisher nicht kompensiert werden. Für ein vollständig geregeltes System soll ein neuer Niederdruckreaktor aufgebaut werden, der auf Basis eines Magnetron CCP Dünnschichten abscheiden kann. Er muss besonderen Anforderungen entsprechen und für die Prozessführung einen großen Umfang verschiedener Diagnostiken enthalten. Die bereits verfügbaren Diagnostikmethoden sollen ergänzt werden um:Massenspektrometrie (MS) (Neutralteilchenflüsse), VUV-Spektrometer (Dichten aller Spezies, Auswirkungen auf Substrate), FTIR (Schichtanalytik, Verunreinigung, Stöchiometrie, Defekte), Laserabsorption (Dichtebestimmung ohne Verteilungsfunktion, Verkopplung der Ergebnisse von VUV-Spektrometer und MS), ICCD-Kamera (Interferenzfiltermessung zum Abbilden von Materialflüssen und Vergleiche mit Simulationen).

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: Niederdruck Magnetron-CCP Reaktor
• Instrumentation Group: 0920 Atom- und Molekularstrahl-Apparaturen
• Applicant Institution: Ruhr-Universität Bochum
• Leader: Professor Dr.-Ing. Peter Awakowicz