Die Temperatur bei der Dünnschichtabscheidung ist im Allgemeinen gesunken, insbesondere durch die Verlagerung von Hochtemperatur-Ofenprozessen zu plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidungsprozessen (PECVD), die bei niedrigeren Temperaturen arbeiten, in der Regel zwischen 250 und 350 °C. Diese Senkung der Temperatur ist auf die Notwendigkeit zurückzuführen, das Wärmebudget zu reduzieren und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit der Schichten zu erhalten.
Senkung der Abscheidetemperaturen:
In der Vergangenheit wurde die Dünnschichtabscheidung bei sehr hohen Temperaturen, oft über 1000 °C, in Öfen durchgeführt. Fortschritte in der Technologie und bei den Materialien haben jedoch zur Entwicklung der PECVD geführt, die bei deutlich niedrigeren Temperaturen arbeitet. Dieser Übergang ist entscheidend für die Integration neuer Materialien, die den hohen Temperaturen der herkömmlichen Abscheidungsmethoden nicht standhalten können. Die niedrigeren Temperaturen bei PECVD-Verfahren werden durch den Einsatz von Plasma erreicht, das chemische Reaktionen bei niedrigeren Temperaturen als bei thermischen Verfahren aktivieren kann.Einfluss der Substrattemperatur:
Die Temperatur des Substrats während der Abscheidung spielt eine entscheidende Rolle für die Qualität und die Eigenschaften der Dünnschicht. Niedrigere Substrattemperaturen können zu einem langsameren Schichtwachstum und einer höheren Oberflächenrauhigkeit führen. Umgekehrt können höhere Substrattemperaturen die Wachstumsrate erhöhen und die Oberflächenrauheit verringern. Die optimale Substrattemperatur hängt jedoch von den spezifischen Materialien und den gewünschten Schichteigenschaften ab. In einigen Fällen können zusätzliche Kühlschritte erforderlich sein, um die Wärme auf dem Substrat sorgfältig zu kontrollieren, insbesondere bei empfindlichen Materialien oder speziellen Produktanforderungen.
Kontrolle der Abscheidungsrate und der Prozesstemperatur:
Die Abscheidungsrate und die Prozesstemperatur sind eng miteinander verbunden und müssen sorgfältig gesteuert werden, um die gewünschten Schichteigenschaften zu gewährleisten. Die Abscheidungsrate wirkt sich auf die Gleichmäßigkeit und die Dickenkonsistenz der Schicht aus. Die Prozesstemperatur wiederum hat einen erheblichen Einfluss auf die Filmeigenschaften und wird oft von den Anforderungen der Anwendung diktiert. So können bestimmte Anwendungen niedrigere Temperaturen erfordern, um das darunter liegende Material nicht zu beschädigen oder um bestimmte Folieneigenschaften zu erzielen.
Schadenspotenzial bei niedrigeren Temperaturen:
