Die Dünnschichtabscheidung ist ein wichtiger Prozess bei der Herstellung von Mikro-/Nanogeräten.
Dabei wird eine dünne Schicht eines Materials auf ein Substrat aufgebracht.
Dieser Prozess besteht in der Regel aus drei Hauptphasen: Partikelemission, Partikeltransport und Partikelkondensation auf dem Substrat.
Die Abscheidungsmethoden lassen sich grob in chemische und physikalische Methoden einteilen, die jeweils für unterschiedliche Anwendungen und Materialeigenschaften geeignet sind.
Was ist der Prozess der Dünnschichtabscheidung? 5 Schlüsselphasen erklärt
1. Emission von Partikeln
Die Partikelemission ist die erste Stufe der Dünnschichtabscheidung.
Sie beinhaltet die Freisetzung von Partikeln aus einem Ausgangsmaterial.
2. Partikeltransport
Der Partikeltransport ist die zweite Stufe.
Dabei werden die Partikel von der Quelle zum Substrat transportiert.
3. Partikelkondensation auf dem Substrat
Die Kondensation der Partikel auf dem Substrat ist die letzte Phase.
Dabei setzen sich die Partikel ab und bilden eine dünne Schicht auf dem Substrat.
4. Chemische Abscheidung
Bei der chemischen Abscheidung reagiert eine Vorläuferflüssigkeit mit dem Substrat und bildet eine dünne Schicht.
Zu dieser Kategorie gehören Verfahren wie Galvanik, Sol-Gel, Tauchbeschichtung, Spin Coating, chemische Gasphasenabscheidung (CVD), plasmaunterstützte CVD (PECVD) und Atomlagenabscheidung (ALD).
Diese Verfahren eignen sich besonders für die Herstellung dünner Schichten mit spezifischen chemischen Eigenschaften und werden in der Halbleiterherstellung häufig eingesetzt.
5. Physikalische Abscheidung
Bei der physikalischen Abscheidung wird das Material auf physikalischem Wege von einer Quelle auf das Substrat übertragen, ohne dass eine chemische Reaktion stattfindet.
Gängige Verfahren sind das Sputtern und die Elektronenstrahlverdampfung.
Diese Verfahren eignen sich für die Abscheidung einer breiten Palette von Materialien mit präziser Kontrolle über Dicke und Gleichmäßigkeit.
Die Wahl der Abscheidungsmethode hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, z. B. von den gewünschten Materialeigenschaften, der Dicke und der Art des Substrats.
Die Dünnschichtabscheidung ist für die Herstellung verschiedener Geräte wie Halbleiter, optische Geräte, Solarpaneele und medizinische Implantate unerlässlich, was ihre Bedeutung in der modernen Technologie unterstreicht.
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