CVD- und PECVD-Ofen

RF-PECVD-System Hochfrequenz-Plasma-unterstützte chemische Gasphasenabscheidung

Name: RF-PECVD-System Hochfrequenz-Plasma-unterstützte chemische Gasphasenabscheidung
Brand: Kintek Solution
SKU: KT-RFPE
Rating: 4.84 (19 reviews)

Artikelnummer : KT-RFPE

Preis variiert je nach Spezifikationen und Anpassungen

Frequenz: RF-Frequenz 13,56MHZ
Temperatur der Heizung: maximal 200°C
Abmessungen der Vakuumkammer: Ф420mm × 400 mm

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Beschreibung
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Einführung

Die plasmagestützte chemische Abscheidung aus der Gasphase (RF PECVD) ist ein Dünnschichtverfahren, bei dem Plasma zur Verbesserung der chemischen Abscheidung aus der Gasphase eingesetzt wird. Dieses Verfahren wird für die Abscheidung einer Vielzahl von Materialien verwendet, darunter Metalle, Dielektrika und Halbleiter. RF-PECVD ist ein vielseitiges Verfahren, mit dem sich Schichten mit einer Vielzahl von Eigenschaften abscheiden lassen, darunter Dicke, Zusammensetzung und Morphologie.

Anwendungen

RF-PECVD, ein revolutionäres Verfahren im Bereich der Dünnschichtabscheidung, findet in verschiedenen Branchen breite Anwendung, darunter

Herstellung von optischen Komponenten und Geräten
Herstellung von Halbleiterbauelementen
Herstellung von Schutzschichten
Entwicklung von Mikroelektronik und MEMS
Synthese von neuartigen Materialien

Komponenten und Funktionen

Die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (RF PECVD) ist eine Technik zur Abscheidung dünner Schichten auf Substraten, bei der ein Hochfrequenzgenerator ein Plasma erzeugt, das Vorläufergase ionisiert. Die ionisierten Gase reagieren miteinander und lagern sich auf dem Substrat ab, wodurch eine dünne Schicht entsteht. RF-PECVD wird üblicherweise zur Abscheidung von diamantähnlichen Kohlenstoffschichten (DLC) auf Germanium- und Siliziumsubstraten für Anwendungen im infraroten Wellenlängenbereich von 3-12 um verwendet.

Das Gerät besteht aus einer Vakuumkammer, einem Vakuumpumpsystem, Kathoden- und Anodentargets, einer HF-Quelle, einem aufblasbaren Gasmischsystem, einem Computer-Steuerschrank-System und vielem mehr und ermöglicht eine nahtlose Ein-Knopf-Beschichtung, Prozessspeicherung und -abruf, Alarmfunktionen, Signal- und Ventilschaltungen sowie eine umfassende Protokollierung des Prozessablaufs.

Details und Beispiele

Hebeanforderungen: selbst bereitgestellter 3-Tonnen-Kran, Hebetür nicht weniger als 2000X2200mm — rf pecvd-anlage

rf pecvd system — RF-PECVD-Dünnschichtwachstum

RF PECVD-Dünnschichtherstellung — RF PECVD-Beschichtung

RF PECVD-Beschichtung Test 1 — RF PECVD-Beschichtung

Merkmale

RF-PECVD System Radio Frequency Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition Merkmale:

Ein-Knopf-Beschichtung: Vereinfacht den Beschichtungsprozess und macht ihn für den Benutzer leicht bedienbar.
Speicherung und Abruf von Prozessen: Ermöglicht dem Benutzer das Speichern und Abrufen von Prozessparametern, um konsistente Ergebnisse zu gewährleisten.
Alarmfunktionen: Warnt den Benutzer bei Problemen oder Fehlern während des Beschichtungsprozesses und minimiert so die Ausfallzeiten.
Signal- und Ventilumschaltung: Ermöglicht eine präzise Steuerung des Beschichtungsprozesses, so dass der Benutzer die gewünschten Ergebnisse erzielen kann.
Umfassende Protokollierung der Prozessabläufe: Zeichnet alle Prozessparameter auf, so dass der Beschichtungsprozess leicht verfolgt und analysiert werden kann.
Vakuumkammer, Vakuumpumpsystem, Kathoden- und Anodentargets, RF-Quelle, aufblasbares Gasmischsystem, Computer-Steuerschrank-System: Gewährleistet eine stabile und kontrollierte Umgebung für den Beschichtungsprozess.

Vorteile

Hochwertige Schichtabscheidung bei niedriger Temperatur, geeignet für temperaturempfindliche Substrate.
Präzise Kontrolle über Schichtdicke und Zusammensetzung.
Gleichmäßige und konforme Schichtabscheidung auf komplexen Geometrien.
Geringe Partikelverunreinigung und hochreine Schichten.
Skalierbares und kostengünstiges Verfahren für die Großserienproduktion.
Umweltfreundliches Verfahren mit minimalem Anfall von Sondermüll.

Technische Daten

Hauptteil der Ausrüstung

Form der Anlage	Kastenform: die horizontale obere Abdeckung öffnet die Tür, und die Abscheidekammer und die Abluftkammer sind integral verschweißt; Die gesamte Maschine: der Hauptmotor und der elektrische Schaltschrank sind integriert (die Vakuumkammer befindet sich auf der linken Seite, der elektrische Schaltschrank auf der rechten Seite).
Vakuumkammer	Abmessungen: Ф420mm (Durchmesser) × 400 mm (Höhe); aus hochwertigem SUS304-Edelstahl 0Cr18Ni9, die Innenfläche ist poliert, feine Verarbeitung ist ohne grobe Lötstellen erforderlich, und es gibt Kühlwasserleitungen an der Kammerwand; Luftabzugsöffnung: Doppellagiges 304-Edelstahlgewebe mit 20 mm Abstand vorne und hinten, Antifouling-Schallwand auf dem hohen Ventilschaft und Luftausgleichsplatte an der Abgasrohrmündung, um Verschmutzung zu verhindern; Abdichtungs- und Abschirmungsmethode: Die obere Kammertür und die untere Kammer werden durch einen Dichtungsring abgedichtet, um das Vakuum zu versiegeln, und das Edelstahlnetzrohr wird außen verwendet, um die Hochfrequenzquelle zu isolieren und die durch Hochfrequenzsignale verursachten Schäden für Menschen abzuschirmen; Beobachtungsfenster: Zwei 120-mm-Beobachtungsfenster sind an der Vorderseite und an der Seite installiert, und das Antifouling-Glas ist resistent gegen hohe Temperaturen und Strahlung, was für die Beobachtung des Substrats praktisch ist; Luftströmungsmodus: Die linke Seite der Kammer wird von der Molekularpumpe gepumpt, und die rechte Seite ist die Luft, die aufgeblasen wird, um einen konvektiven Arbeitsmodus des Ladens und Pumpens zu bilden, um sicherzustellen, dass das Gas gleichmäßig zur Zieloberfläche fließt und in den Plasmabereich eintritt, um den Kohlenstofffilm vollständig zu ionisieren und abzuscheiden; Material der Kammer: Der Körper der Vakuumkammer und die Abluftöffnung sind aus hochwertigem SUS304 Edelstahl (0Cr18Ni9) gefertigt, die obere Abdeckung besteht aus hochreinem Aluminium, um das Gewicht der Abdeckung zu reduzieren.
Grundgerüst	Hergestellt aus Profilstahl (Material: Q235-A), das Kammergehäuse und der elektrische Schaltschrank sind integriert.
Wasser-Kühlsystem	Rohrleitung: Die Hauptzufuhr- und -abflussrohre für die Wasserverteilung sind aus Edelstahlrohren gefertigt; Kugelhahn: Alle Kühlkomponenten werden separat über 304-Kugelventile mit Wasser versorgt, und die Wassereinlass- und -auslassrohre sind farblich gekennzeichnet und entsprechend beschriftet, und die 304-Kugelventile für die Wasserauslassrohre können separat geöffnet und geschlossen werden; das Ziel, die HF-Stromversorgung, die Kammerwand usw. sind mit einem Wasserdurchflussschutz ausgestattet, und es gibt einen Wasserabschaltalarm, um zu verhindern, dass die Wasserleitung blockiert wird. Alle Wasserdurchflussalarme werden auf dem Industriecomputer angezeigt; Anzeige des Wasserdurchflusses: Die untere Scheibe verfügt über eine Wasserdurchfluss- und Temperaturüberwachung, und die Temperatur und der Wasserdurchfluss werden auf dem Industriecomputer angezeigt; Kalt- und Warmwassertemperatur: Wenn der Film an der Kammerwand abgelegt wird, wird kaltes Wasser um 10-25 Grad durchgelassen, um das Wasser abzukühlen, und es wird weitergegeben, wenn die Kammertür geöffnet wird. Heißes Wasser wird 30-55 Grad warmes Wasser durchlaufen.
Schaltschrank	Struktur: Vertikale Schränke werden verwendet, der Schaltschrank für die Instrumente ist ein 19-Zoll-Schaltschrank nach internationalem Standard, und der Schaltschrank für die anderen elektrischen Komponenten ist eine große Schalttafelstruktur mit einer Hintertür; Paneel: Die wichtigsten elektrischen Komponenten im Schaltschrank werden von Herstellern ausgewählt, die die CE-Zertifizierung oder die ISO9001-Zertifizierung erhalten haben. Installieren Sie eine Reihe von Steckdosen auf dem Paneel; Anschlussmethode: Der Schaltschrank und der Host befinden sich in einer gemeinsamen Struktur, die linke Seite ist der Raumkörper, die rechte Seite ist der Schaltschrank, und der untere Teil ist mit einem speziellen Kabelschlitz, Hoch- und Niederspannung ausgestattet, und das RF-Signal wird getrennt und geleitet, um Störungen zu reduzieren; Elektrische Niederspannung: Französischer Schneider-Luftschalter und Schütz, um eine zuverlässige Stromversorgung der Geräte zu gewährleisten; Steckdosen: Ersatzsteckdosen und Steckdosen für die Instrumentierung sind im Schaltschrank installiert.

Vakuum-System

Endvakuum	Atmosphäre bis 2×10-4 Pa≤24 Stunden, (bei Raumtemperatur, und die Vakuumkammer ist sauber).
Zeit zur Wiederherstellung des Vakuums	Atmosphäre bis 3×10 -3 Pa≤15 min (bei Raumtemperatur und sauberer Vakuumkammer, mit Leitblechen, Schirmständern und ohne Substrat).
Druckanstiegsrate	≤1,0×10 -1 Pa/h
Konfiguration des Vakuumsystems	Zusammensetzung des Pumpensets: Vorpumpe BSV30 (Ningbo Boss) + Wälzkolbenpumpe BSJ70 (Ningbo Boss) + Molekularpumpe FF-160 (Beijing); Pumpverfahren: Pumpen mit sanfter Pumpvorrichtung (um die Verschmutzung des Substrats während des Pumpens zu reduzieren); Rohrverbindung: das Rohr des Vakuumsystems ist aus Edelstahl 304, und die weiche Verbindung des Rohrs ist aus; Metallfaltenbalg; jedes Vakuumventil ist ein pneumatisches Ventil; Luftansaugöffnung: Um zu verhindern, dass das Membranmaterial die Molekularpumpe während des Verdampfungsprozesses verschmutzt, und um die Pumpleistung zu verbessern, wird zwischen dem Luftansauganschluss des Kammerkörpers und dem Arbeitsraum eine bewegliche Isolierplatte verwendet, die leicht zu demontieren und zu reinigen ist.
Messung des Vakuumsystems	Vakuumanzeige: drei Tiefstwerte und ein Höchstwert (3 Gruppen der ZJ52-Regelung + 1 Gruppe der ZJ27-Regelung); Hochvakuummeter: Das Ionisationsmessgerät ZJ27 ist auf der Oberseite der Pumpkammer des Vakuumkastens in der Nähe der Arbeitskammer installiert, und der Messbereich beträgt 1,0×10 -1 Pa bis 5,0×10 -5 Pa; Niedervakuummessgeräte: ein Satz ZJ52-Messgeräte ist auf der Oberseite der Pumpkammer des Vakuumkastens installiert, und der andere Satz ist auf dem Rohpumprohr installiert. Der Messbereich beträgt 1,0×10 +5 Pa bis 5,0×10 -1 Pa; Arbeitsvorschrift: CDG025D-1 kapazitives Filmmessgerät ist auf dem Kammerkörper installiert, und der Messbereich ist 1,33×10 -1 Pa bis 1,33×10 +2 Pa, Vakuumerfassung während der Abscheidung und Beschichtung, verwendet in Verbindung mit konstantem Vakuum Drosselventil verwenden.
Betrieb des Vakuumsystems	Es gibt zwei Modi der manuellen und automatischen Vakuumauswahl; Japan Omron PLC steuert alle Pumpen, die Aktion des Vakuum-Ventils, und die Verriegelung Beziehung zwischen der Arbeit der Inflation Stop-Ventil, um sicherzustellen, dass die Ausrüstung kann automatisch im Falle einer Fehlbedienung geschützt werden; Hochventil, Niedrigventil, Vorventil, Hochventil-Bypass-Ventil, In-Position-Signal wird an SPS-Steuersignal gesendet, um eine umfassendere Verriegelungsfunktion zu gewährleisten; Das SPS-Programm kann die Alarmfunktion jedes Fehlerpunktes der gesamten Maschine, wie z.B. Luftdruck, Wasserdurchfluss, Türsignal, Überstromschutzsignal, usw. und Alarm ausführen, so dass das Problem schnell und bequem gefunden werden kann; Der 15-Zoll-Touchscreen ist der obere Computer, und die SPS ist der untere Computer zur Überwachung und Steuerung des Ventils. Die Online-Überwachung der einzelnen Komponenten und die verschiedenen Signale werden rechtzeitig zur Analyse und Beurteilung an die Konfigurations-Software der industriellen Steuerung zurückgesendet und aufgezeichnet;
Wenn das Vakuum anormal ist oder der Strom abgeschaltet wird, sollte die Molekularpumpe des Vakuumventils in den geschlossenen Zustand zurückkehren. Das Vakuumventil ist mit einer Verriegelungsschutzfunktion ausgestattet, und der Lufteinlass jedes Zylinders ist mit einer Absperrventil-Einstellvorrichtung ausgestattet, und es gibt eine Position, die den Sensor zur Anzeige des geschlossenen Zustands des Zylinders einstellt;	Vakuumtest

Gemäß den allgemeinen technischen Bedingungen der GB11164-Vakuum-Beschichtungsmaschine.

Heizsystem
Heizmethode: Jod-Wolfram-Lampe Heizmethode;
Leistungsregler: digitaler Leistungsregler;
Heiztemperatur: Höchsttemperatur 200°C, Leistung 2000W/220V, kontrollierbares und einstellbares Display, ±2°C Regelung;

Anschlussmethode: schnelles Einstecken und schnelles Herausziehen, Metallabschirmung zum Schutz vor Verschmutzung und isolierte Stromversorgungsquelle, um die Sicherheit des Personals zu gewährleisten.

RF Hochfrequenz-Stromversorgung
Frequenz: RF-Frequenz 13,56MHZ;
Leistung: 0-2000W stufenlos einstellbar;
Funktion: vollautomatische Einstellung der Impedanzanpassungsfunktion, vollautomatische Einstellung, um die Reflexionsfunktion sehr niedrig zu halten, interne Reflexion innerhalb von 0,5%, mit manueller und automatischer Anpassungsfunktion der Konvertierung;

Anzeige: mit Vorspannung, CT-Kondensatorposition, RT-Kondensatorposition, eingestellter Leistung, Reflexionsfunktionsanzeige, mit Kommunikationsfunktion, Kommunikation mit Touchscreen, Einstellung und Anzeige von Parametern über Konfigurationssoftware, Tune-Line-Anzeige usw.

Kathoden-Anoden-Target
Anoden-Target: φ300mm Kupfersubstrat wird als Kathoden-Target verwendet, die Temperatur ist niedrig, wenn die Arbeit, und kein Kühlwasser benötigt wird;

Kathoden-Target: φ200mm Kupfer wassergekühlt Kathoden-Target, die Temperatur ist hoch, wenn die Arbeit, und das Innere ist Wasser gekühlt, um eine gleichmäßige Temperatur während der Arbeit zu gewährleisten, ist der maximale Abstand zwischen der Anode und der Kathode Ziel 100-250mm.

Kontrolle der Inflation
Durchflussmesser: Vier-Wege-Britisch-Durchflussmesser verwendet wird, ist die Durchflussmenge 0-200SCCM, mit Druckanzeige, Kommunikation Einstellungsparameter, und Gas-Typ eingestellt werden kann;
Absperrventil: Qixing Huachuang DJ2C-VUG6 Absperrventil, arbeitet mit dem Durchflussmesser, mischt das Gas, füllt es in die Kammer durch die ringförmige Inflation Gerät, und fließt gleichmäßig durch die Zielfläche;
Vorstufen-Gasspeicherflasche: hauptsächlich eine Spülumwandlungsflasche, die die C4H10-Flüssigkeit verdampft und dann in die Vorstufen-Rohrleitung des Durchflussmessers eintritt. Die Gasspeicherflasche verfügt über ein DSP-Instrument mit digitaler Druckanzeige, das bei Über- und Unterdruck Alarmmeldungen auslöst;
Pufferflasche für gemischtes Gas: Die Pufferflasche wird in der letzten Stufe mit vier Gasen gemischt. Nach dem Mischen wird das Gas aus der Pufferflasche bis zum Boden der Kammer und bis zum oberen Ende der Kammer ausgegeben, wobei eine der beiden Flaschen unabhängig voneinander geschlossen werden kann;

Aufblasvorrichtung: die einheitliche Gasleitung am Ausgang des Gaskreislaufs des Kammerkörpers, die gleichmäßig auf die Zieloberfläche aufgebracht wird, um die Beschichtung gleichmäßiger zu machen, ist besser.

Steuerungssystem
Touchscreen: TPC1570GI Touchscreen als Host-Computer + Tastatur und Maus;
Steuersoftware: tabellarische Prozessparameter-Einstellung, Alarm-Parameter-Anzeige, Vakuum-Parameter-Anzeige und Kurven-Anzeige, RF-Stromversorgung und DC-Gleichstrom-Stromversorgung Parameter-Einstellung und Anzeige, alle Ventil und Schalter arbeiten Zustand Datensätze, Prozess-Datensätze, Alarm-Datensätze, Vakuum-Datensatz-Parameter, kann für etwa ein halbes Jahr gespeichert werden, und der Prozess Betrieb der gesamten Anlage ist in 1 Sekunde, um die Parameter zu speichern;
SPS: Omron PLC wird als unterer Computer verwendet, um Daten von verschiedenen Komponenten und Positionsschaltern, Steuerventilen und verschiedenen Komponenten zu sammeln, und dann Dateninteraktion, Anzeige und Steuerung mit Konfigurationssoftware durchzuführen. Dies ist sicherer und zuverlässiger;
Kontrollstatus: Ein-Knopf-Beschichtung, automatisches Vakuum, automatisches konstantes Vakuum, automatisches Aufheizen, automatischer Mehrschichtprozess, automatischer Abschluss der Abholung und andere Arbeiten;

Vorteile von Touchscreen: Touchscreen-Steuersoftware kann nicht geändert werden, stabiler Betrieb ist bequemer und flexibler, aber die Menge der gespeicherten Daten ist begrenzt, Parameter können direkt exportiert werden, und wenn es ein Problem mit dem Prozess; 6. Die gespeicherten Daten können jederzeit abgefragt und abgerufen werden.

Konstantes Vakuum
Drosselklappe mit konstantem Vakuum: Die DN80-Drosselklappe arbeitet mit dem kapazitiven Filmmessgerät CDG025 von Inficon zusammen, um ein konstantes Vakuum zu erzeugen. Der Nachteil ist, dass der Ventilanschluss leicht verschmutzt werden kann und schwer zu reinigen ist;

Ventilstellungsmodus: Stellen Sie den Positionskontrollmodus ein.

Wasser, Strom, Gas
Die Hauptein- und -auslassleitungen sind aus rostfreiem Stahl gefertigt und mit Notwassereinlässen ausgestattet;
Alle wassergekühlten Rohre außerhalb der Vakuumkammer sind mit Schnellwechselverbindungen aus rostfreiem Stahl und Hochdruck-Kunststoffrohren ausgestattet (hochwertige Wasserrohre, die lange Zeit verwendet werden können, ohne undicht zu werden oder zu brechen), und die Wassereinlass- und -auslass-Hochdruck-Wasserrohre aus Kunststoff sollten in zwei verschiedenen Farben dargestellt und entsprechend gekennzeichnet sein; Marke Airtek;
Alle wassergekühlten Rohre im Inneren der Vakuumkammer sind aus hochwertigem SUS304-Material gefertigt;
Die Wasser- und Gaskreisläufe sind jeweils mit sicheren und zuverlässigen, hochpräzisen Anzeigeinstrumenten für Wasserdruck und Luftdruck ausgestattet.
Ausgestattet mit einem 8P-Kühler für den Wasserfluss der Kohlenstoff-Filmmaschine.

Ausgestattet mit einem Satz von 6KW Heißwassermaschine, wenn die Tür geöffnet wird, fließt heißes Wasser durch den Raum.

Anforderungen an den Sicherheitsschutz
Die Maschine ist mit einer Alarmvorrichtung ausgestattet;
Wenn der Wasser- oder Luftdruck nicht die angegebene Durchflussmenge erreicht, sind alle Vakuumpumpen und -ventile geschützt und können nicht gestartet werden; es ertönt ein Alarmton und eine rote Signallampe leuchtet auf;
Wenn die Maschine im normalen Betrieb ist und der Wasser- oder Luftdruck plötzlich nicht mehr ausreicht, werden alle Ventile automatisch geschlossen, und ein Alarmton und eine rote Signallampe erscheinen;
Bei einer Störung des Betriebssystems (Hochspannung, Ionenquelle, Kontrollsystem) ertönt ein Alarmton und eine rote Signallampe leuchtet auf;

Die Hochspannung wird eingeschaltet, und es gibt eine Schutzalarmvorrichtung.

Anforderungen an die Arbeitsumgebung
Umgebungstemperatur: 10～35℃;
Relative Luftfeuchtigkeit: nicht mehr als 80%;

Die Umgebung des Geräts ist sauber und die Luft ist rein. Es sollte kein Staub oder Gas vorhanden sein, das die Korrosion von elektrischen Geräten und anderen Metalloberflächen oder die elektrische Leitung zwischen Metallen verursachen kann.

Leistungsbedarf der Geräte
Wasserquelle: industrielles Weichwasser, Wasserdruck 0,2~0,3Mpa, Wassermenge~60L/min , Wassereinlasstemperatur≤25°C; Wasserleitungsanschluss 1,5 Zoll;
Luftquelle: Luftdruck 0,6MPa;
Stromversorgung: dreiphasiges Fünf-Leiter-System 380V, 50Hz, Spannungsschwankungsbereich: Netzspannung 342 ~ 399V, Phasenspannung 198 ~ 231V; Frequenzschwankungsbereich: 49 ~ 51Hz; Leistungsaufnahme des Geräts: ~ 16KW; Erdungswiderstand ≤ 1Ω;

Warnungen

Die Sicherheit des Bedieners steht an erster Stelle! Bitte bedienen Sie das Gerät mit Vorsicht. Das Arbeiten mit brennbaren, explosiven oder giftigen Gasen ist sehr gefährlich. Der Bediener muss alle erforderlichen Vorsichtsmaßnahmen treffen, bevor er das Gerät in Betrieb nimmt. Das Arbeiten mit Überdruck in den Reaktoren oder Kammern ist gefährlich. Der Bediener muss die Sicherheitsvorschriften strikt einhalten. Besondere Vorsicht ist auch beim Umgang mit luftreaktiven Materialien geboten, insbesondere unter Vakuum. Durch ein Leck kann Luft in das Gerät eindringen und eine heftige Reaktion hervorrufen.

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FAQ

Was ist physikalische Gasphasenabscheidung (PVD)?

Bei der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) handelt es sich um eine Technik zur Abscheidung dünner Filme durch Verdampfen eines festen Materials im Vakuum und anschließende Abscheidung auf einem Substrat. PVD-Beschichtungen sind äußerst langlebig, kratzfest und korrosionsbeständig und eignen sich daher ideal für eine Vielzahl von Anwendungen, von Solarzellen bis hin zu Halbleitern. PVD erzeugt außerdem dünne Filme, die hohen Temperaturen standhalten. Allerdings kann PVD kostspielig sein und die Kosten variieren je nach verwendeter Methode. Beispielsweise ist die Verdampfung eine kostengünstige PVD-Methode, während das Ionenstrahlsputtern eher teuer ist. Magnetronsputtern hingegen ist teurer, aber skalierbarer.

Was ist ein CVD-Ofen?

Bei der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) handelt es sich um eine Technologie, die verschiedene Energiequellen wie Erhitzen, Plasmaanregung oder Lichtstrahlung nutzt, um gasförmige oder dampfförmige chemische Substanzen an der Gasphase oder Gas-Feststoff-Grenzfläche chemisch zu reagieren und so feste Ablagerungen im Reaktor zu bilden chemische Reaktion. Vereinfacht ausgedrückt werden zwei oder mehr gasförmige Rohstoffe in eine Reaktionskammer eingeleitet, reagieren dann miteinander, bilden ein neues Material und scheiden es auf der Substratoberfläche ab.

Der CVD-Ofen ist ein kombiniertes Ofensystem mit einer Hochtemperatur-Röhrenofeneinheit, einer Gassteuereinheit und einer Vakuumeinheit. Er wird häufig für Experimente und die Produktion von Verbundwerkstoffvorbereitungen, mikroelektronischen Prozessen, Halbleiter-Optoelektronik, Solarenergienutzung, Glasfaserkommunikation und Supraleitern verwendet Technologie, Schutzbeschichtungsbereich.

Was ist RF-PECVD?

RF PECVD steht für „Radio-Frequency Plasma-Enhanced Chemical Vapour Deposition“. Hierbei handelt es sich um eine Technik zur Herstellung polykristalliner Filme auf einem Substrat, bei der Glimmentladungsplasma zur Beeinflussung des Prozesses eingesetzt wird, während die chemische Gasphasenabscheidung bei niedrigem Druck stattfindet. Das RF-PECVD-Verfahren ist für die Standard-Silizium-IC-Technologie gut etabliert, bei der typischerweise flache Wafer als Substrate verwendet werden. Diese Methode ist aufgrund der Möglichkeit einer kostengünstigen Filmherstellung und der hohen Effizienz der Abscheidung vorteilhaft. Materialien können auch als Filme mit abgestuftem Brechungsindex oder als Stapel von Nanofilmen mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften abgeschieden werden.

Was ist die PECVD-Methode?

PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) ist ein Verfahren, das in der Halbleiterfertigung zur Abscheidung dünner Filme auf mikroelektronischen Geräten, Photovoltaikzellen und Anzeigetafeln verwendet wird. Beim PECVD wird ein Vorläufer in gasförmigem Zustand in die Reaktionskammer eingeführt und mithilfe von plasmareaktiven Medien dissoziiert der Vorläufer bei viel niedrigeren Temperaturen als beim CVD. PECVD-Systeme bieten eine hervorragende Filmgleichmäßigkeit, eine Verarbeitung bei niedriger Temperatur und einen hohen Durchsatz. Sie werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt und werden in der Halbleiterindustrie eine immer wichtigere Rolle spielen, da die Nachfrage nach fortschrittlichen elektronischen Geräten weiter wächst.

Mit welchen Methoden werden dünne Schichten abgeschieden?

Die beiden wichtigsten Methoden zur Abscheidung dünner Filme sind die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD). Bei der CVD werden Reaktionsgase in eine Kammer eingeleitet, wo sie auf der Oberfläche des Wafers reagieren und einen festen Film bilden. PVD beinhaltet keine chemischen Reaktionen; Stattdessen entstehen im Inneren der Kammer Dämpfe der Bestandteile, die dann auf der Waferoberfläche kondensieren und einen festen Film bilden. Zu den gängigen PVD-Typen gehören Aufdampfen und Sputtern. Die drei Arten von Aufdampftechniken sind thermische Verdampfung, Elektronenstrahlverdampfung und induktive Erwärmung.

Was ist Magnetronsputtern?

Beim Magnetronsputtern handelt es sich um eine plasmabasierte Beschichtungstechnik zur Herstellung sehr dichter Filme mit ausgezeichneter Haftung. Damit ist es eine vielseitige Methode zur Herstellung von Beschichtungen auf Materialien mit hohem Schmelzpunkt, die nicht verdampft werden können. Diese Methode erzeugt ein magnetisch eingeschlossenes Plasma nahe der Oberfläche eines Ziels, wo positiv geladene energiereiche Ionen mit dem negativ geladenen Zielmaterial kollidieren und Atome ausgestoßen oder „zerstäubt“ werden. Diese ausgestoßenen Atome werden dann auf einem Substrat oder Wafer abgeschieden, um die gewünschte Beschichtung zu erzeugen.

Was ist Mpcvd?

MPCVD steht für Microwave Plasma Chemical Vapour Deposition und ist ein Verfahren zur Abscheidung dünner Filme auf einer Oberfläche. Es nutzt eine Vakuumkammer, einen Mikrowellengenerator und ein Gaszufuhrsystem, um ein Plasma aus reagierenden Chemikalien und notwendigen Katalysatoren zu erzeugen. MPCVD wird im ANFF-Netzwerk häufig zur Abscheidung von Diamantschichten unter Verwendung von Methan und Wasserstoff eingesetzt, um neuen Diamanten auf einem mit Diamanten bestückten Substrat wachsen zu lassen. Es handelt sich um eine vielversprechende Technologie zur Herstellung kostengünstiger, hochwertiger großer Diamanten und wird in großem Umfang in der Halbleiter- und Diamantschleifindustrie eingesetzt.

Wie funktioniert ein CVD-Ofen?

Das CVD-Ofensystem besteht aus einer Hochtemperatur-Röhrenofeneinheit, einer präzisen Steuereinheit für die Reaktionsgasquelle, einer Vakuumpumpstation und entsprechenden Montageteilen.

Die Vakuumpumpe dient dazu, die Luft aus dem Reaktionsrohr zu entfernen und sicherzustellen, dass sich keine unerwünschten Gase im Reaktionsrohr befinden. Anschließend heizt der Rohrofen das Reaktionsrohr auf eine Zieltemperatur auf. Anschließend kann die präzise Steuereinheit für die Reaktionsgasquelle eine andere einleiten Gase werden in einem festgelegten Verhältnis in das Ofenrohr für die chemische Reaktion eingeleitet, die chemische Gasphasenabscheidung erfolgt im CVD-Ofen.

Was ist ein Sputtertarget?

Ein Sputtertarget ist ein Material, das im Prozess der Sputterabscheidung verwendet wird. Dabei wird das Targetmaterial in winzige Partikel zerkleinert, die einen Sprühnebel bilden und ein Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, beschichten. Sputtertargets bestehen typischerweise aus metallischen Elementen oder Legierungen, obwohl auch einige Keramiktargets erhältlich sind. Sie sind in verschiedenen Größen und Formen erhältlich, wobei einige Hersteller segmentierte Targets für größere Sputtergeräte herstellen. Sputtertargets finden aufgrund ihrer Fähigkeit, dünne Filme mit hoher Präzision und Gleichmäßigkeit abzuscheiden, ein breites Anwendungsspektrum in Bereichen wie Mikroelektronik, Dünnschichtsolarzellen, Optoelektronik und dekorativen Beschichtungen.

Wofür wird PECVD verwendet?

PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) wird in der Halbleiterindustrie häufig zur Herstellung integrierter Schaltkreise sowie in den Bereichen Photovoltaik, Tribologie, Optik und Biomedizin eingesetzt. Es wird zur Abscheidung dünner Schichten für mikroelektronische Geräte, Photovoltaikzellen und Anzeigetafeln verwendet. Mit PECVD können einzigartige Verbindungen und Filme hergestellt werden, die mit herkömmlichen CVD-Techniken allein nicht hergestellt werden können, sowie Filme, die eine hohe Lösungsmittel- und Korrosionsbeständigkeit sowie chemische und thermische Stabilität aufweisen. Es wird auch zur Herstellung homogener organischer und anorganischer Polymere auf großen Oberflächen sowie von diamantähnlichem Kohlenstoff (DLC) für tribologische Anwendungen verwendet.

Was ist eine Anlage zur Dünnschichtabscheidung?

Unter Dünnschicht-Abscheidungsgeräten versteht man die Werkzeuge und Methoden, die zum Erstellen und Abscheiden dünner Filmbeschichtungen auf einem Substratmaterial verwendet werden. Diese Beschichtungen können aus verschiedenen Materialien bestehen und unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, die die Leistung des Substrats verbessern oder verändern können. Die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) ist eine beliebte Technik, bei der ein festes Material im Vakuum verdampft und dann auf einem Substrat abgeschieden wird. Andere Methoden umfassen Verdampfen und Sputtern. Anlagen zur Dünnschichtabscheidung werden unter anderem bei der Herstellung optoelektronischer Geräte, medizinischer Implantate und Präzisionsoptiken eingesetzt.

Warum Magnetronsputtern?

Magnetronsputtern wird bevorzugt, da es eine hohe Präzision bei der Filmdicke und Dichte der Beschichtungen ermöglicht und damit den Verdampfungsmethoden überlegen ist. Diese Technik eignet sich besonders zur Herstellung metallischer oder isolierender Beschichtungen mit spezifischen optischen oder elektrischen Eigenschaften. Darüber hinaus können Magnetron-Sputtersysteme mit mehreren Magnetronquellen konfiguriert werden.

PACVD ist PECVD?

Ja, PACVD (plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung) ist ein anderer Begriff für PECVD (plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung). Bei diesem Verfahren wird ein in einem elektrischen Feld gebildetes energiereiches Plasma verwendet, um die CVD-Reaktion bei niedrigeren Temperaturen als beim thermischen CVD zu aktivieren, was es ideal für Substrate oder abgeschiedene Filme mit einem geringen Wärmebudget macht. Durch Variation des Plasmas können die Eigenschaften des abgeschiedenen Films zusätzlich gesteuert werden. Die meisten PECVD-Prozesse werden bei niedrigem Druck durchgeführt, um das Entladungsplasma zu stabilisieren.

Was ist eine Mpcvd-Maschine?

Die MPCVD-Maschine (Microwave Plasma Chemical Vapour Deposition) ist eine Laborausrüstung zur Züchtung hochwertiger Diamantfilme. Mithilfe eines kohlenstoffhaltigen Gases und eines Mikrowellenplasmas wird über dem Diamantsubstrat eine Plasmakugel erzeugt, die es auf eine bestimmte Temperatur erhitzt. Die Plasmakugel berührt die Hohlraumwand nicht, wodurch der Diamantwachstumsprozess frei von Verunreinigungen ist und die Qualität des Diamanten verbessert wird. Das MPCVD-System besteht aus einer Vakuumkammer, einem Mikrowellengenerator und einem Gaszufuhrsystem, das den Gasfluss in die Kammer steuert.

Welches Gas wird im CVD-Prozess verwendet?

Es gibt enorme Gasquellen, die im CVD-Prozess verwendet werden können. Zu den üblichen chemischen Reaktionen von CVD gehören Pyrolyse, Photolyse, Reduktion, Oxidation und Redox, sodass die an diesen chemischen Reaktionen beteiligten Gase im CVD-Prozess verwendet werden können.

Nehmen wir als Beispiel das CVD-Graphenwachstum. Die im CVD-Prozess verwendeten Gase sind CH4, H2, O2 und N2.

Was ist das Grundprinzip von CVD?

Das Grundprinzip der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) besteht darin, ein Substrat einem oder mehreren flüchtigen Vorläufern auszusetzen, die auf seiner Oberfläche reagieren oder sich zersetzen, um eine dünne Filmabscheidung zu erzeugen. Dieses Verfahren kann für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden, beispielsweise zur Strukturierung von Filmen, Isoliermaterialien und leitenden Metallschichten. CVD ist ein vielseitiges Verfahren, mit dem Beschichtungen, Pulver, Fasern, Nanoröhren und monolithische Komponenten synthetisiert werden können. Es ist auch in der Lage, die meisten Metalle und Metalllegierungen sowie deren Verbindungen, Halbleiter und Nichtmetallsysteme herzustellen. Charakteristisch für den CVD-Prozess ist die Ablagerung eines Feststoffs auf einer erhitzten Oberfläche durch eine chemische Reaktion in der Dampfphase.

Wie werden Sputtertargets hergestellt?

Sputtertargets werden abhängig von den Eigenschaften des Targetmaterials und seiner Anwendung mithilfe verschiedener Herstellungsverfahren hergestellt. Dazu gehören Vakuumschmelzen und -walzen, Heißpressen, spezielle Press-Sinterverfahren, Vakuum-Heißpressen und Schmiedeverfahren. Die meisten Sputtertargetmaterialien können in einer Vielzahl von Formen und Größen hergestellt werden, wobei kreisförmige oder rechteckige Formen am häufigsten vorkommen. Targets bestehen in der Regel aus metallischen Elementen oder Legierungen, es können aber auch Keramiktargets verwendet werden. Es sind auch zusammengesetzte Sputtertargets erhältlich, die aus einer Vielzahl von Verbindungen hergestellt werden, darunter Oxide, Nitride, Boride, Sulfide, Selenide, Telluride, Karbide, Kristalle und Verbundmischungen.

Was sind die Vorteile von PECVD?

Die Hauptvorteile von PECVD sind die Möglichkeit, bei niedrigeren Abscheidungstemperaturen zu arbeiten, was eine bessere Konformität und Stufenabdeckung auf unebenen Oberflächen, eine genauere Kontrolle des Dünnschichtprozesses und hohe Abscheidungsraten bietet. PECVD ermöglicht erfolgreiche Anwendungen in Situationen, in denen herkömmliche CVD-Temperaturen möglicherweise das zu beschichtende Gerät oder Substrat beschädigen könnten. Durch den Betrieb bei einer niedrigeren Temperatur erzeugt PECVD weniger Spannung zwischen dünnen Filmschichten, was eine hocheffiziente elektrische Leistung und eine Verbindung nach sehr hohen Standards ermöglicht.

Was ist die Dünnschicht-Abscheidungstechnologie?

Bei der Dünnschichtabscheidungstechnologie wird ein sehr dünner Materialfilm mit einer Dicke von einigen Nanometern bis 100 Mikrometern auf eine Substratoberfläche oder auf zuvor aufgebrachte Beschichtungen aufgetragen. Diese Technologie wird bei der Herstellung moderner Elektronik eingesetzt, darunter Halbleiter, optische Geräte, Solarmodule, CDs und Festplatten. Die beiden großen Kategorien der Dünnschichtabscheidung sind die chemische Abscheidung, bei der eine chemische Veränderung eine chemisch abgeschiedene Beschichtung erzeugt, und die physikalische Gasphasenabscheidung, bei der ein Material aus einer Quelle freigesetzt und mithilfe mechanischer, elektromechanischer oder thermodynamischer Prozesse auf einem Substrat abgeschieden wird.

Welche Materialien werden bei der Dünnschichtabscheidung verwendet?

Bei der Dünnschichtabscheidung werden üblicherweise Metalle, Oxide und Verbindungen als Materialien verwendet, von denen jedes seine eigenen Vor- und Nachteile hat. Metalle werden aufgrund ihrer Haltbarkeit und einfachen Abscheidung bevorzugt, sind jedoch relativ teuer. Oxide sind sehr langlebig, halten hohen Temperaturen stand und können bei niedrigen Temperaturen abgeschieden werden, können jedoch spröde und schwierig zu verarbeiten sein. Verbindungen bieten Festigkeit und Haltbarkeit, können bei niedrigen Temperaturen aufgetragen und auf bestimmte Eigenschaften zugeschnitten werden.

Die Auswahl des Materials für eine Dünnfilmbeschichtung hängt von den Anwendungsanforderungen ab. Metalle sind ideal für die thermische und elektrische Leitung, während Oxide einen wirksamen Schutz bieten. Die Verbindungen können individuell auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnitten werden. Letztendlich hängt das beste Material für ein bestimmtes Projekt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab.

Was sind die Vorteile von Mpcvd?

MPCVD hat gegenüber anderen Methoden der Diamantherstellung mehrere Vorteile, wie z. B. eine höhere Reinheit, einen geringeren Energieverbrauch und die Möglichkeit, größere Diamanten herzustellen.

Was ist der Vorteil des CVD-Systems?

Es kann eine große Auswahl an Folien hergestellt werden, je nach Bedarf Metallfolien, Nichtmetallfolien und Mehrkomponenten-Legierungsfolien. Gleichzeitig können damit hochwertige Kristalle hergestellt werden, die mit anderen Methoden wie GaN, BP usw. nur schwer zu erhalten sind.
Die Filmbildungsgeschwindigkeit ist hoch und beträgt normalerweise mehrere Mikrometer pro Minute oder sogar Hunderte Mikrometer pro Minute. Es ist möglich, große Mengen an Beschichtungen mit gleichmäßiger Zusammensetzung gleichzeitig abzuscheiden, was mit anderen Filmvorbereitungsmethoden wie Flüssigphasenepitaxie (LPE) und Molekularstrahlepitaxie (MBE) nicht zu vergleichen ist.
Die Arbeitsbedingungen werden unter Normaldruck- oder Niedrigvakuumbedingungen durchgeführt, sodass die Beschichtung eine gute Beugung aufweist und Werkstücke mit komplexen Formen gleichmäßig beschichtet werden können, was PVD deutlich überlegen ist.
Durch die gegenseitige Diffusion von Reaktionsgas, Reaktionsprodukt und Substrat kann eine Beschichtung mit guter Haftfestigkeit erhalten werden, die für die Herstellung oberflächenverstärkter Filme wie verschleißfester und korrosionsbeständiger Filme von entscheidender Bedeutung ist.
Manche Filme wachsen bei einer Temperatur, die weit unter dem Schmelzpunkt des Filmmaterials liegt. Unter der Bedingung des Wachstums bei niedriger Temperatur reagieren das Reaktionsgas und die Reaktorwand sowie die darin enthaltenen Verunreinigungen nahezu nicht, sodass ein Film mit hoher Reinheit und guter Kristallinität erhalten werden kann.
Durch chemische Gasphasenabscheidung kann eine glatte Abscheidungsoberfläche erzielt werden. Dies liegt daran, dass die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) im Vergleich zu LPE bei hoher Sättigung, mit hoher Keimbildungsrate, hoher Keimbildungsdichte und gleichmäßiger Verteilung auf der gesamten Ebene durchgeführt wird, was zu einer makroskopisch glatten Oberfläche führt. Gleichzeitig ist bei der chemischen Gasphasenabscheidung die durchschnittliche freie Weglänge von Molekülen (Atomen) viel größer als bei LPE, sodass die räumliche Verteilung der Moleküle gleichmäßiger ist, was der Bildung einer glatten Abscheidungsoberfläche förderlich ist.
Geringe Strahlungsschäden, eine notwendige Voraussetzung für die Herstellung von Metalloxidhalbleitern (MOS) und anderen Geräten

Welche verschiedenen Arten von CVD-Methoden gibt es?

Zu den verschiedenen Arten von CVD-Methoden gehören Atmosphärendruck-CVD (APCVD), Niederdruck-CVD (LPCVD), Ultrahochvakuum-CVD, durch Aerosole unterstütztes CVD, CVD mit direkter Flüssigkeitseinspritzung, Heißwand-CVD, Kaltwand-CVD, Mikrowellen-Plasma-CVD, Plasma-CVD. Enhanced CVD (PECVD), Remote Plasma Enhanced CVD, Low Energy Plasma Enhanced CVD, Atomic Layer CVD, Combustion CVD und Hot Filament CVD. Diese Methoden unterscheiden sich im Mechanismus, durch den chemische Reaktionen ausgelöst werden, und in den Betriebsbedingungen.

Wofür wird ein Sputtertarget verwendet?

Sputtertargets werden in einem Prozess namens Sputtern verwendet, bei dem dünne Schichten eines Materials auf einem Substrat abgeschieden werden, wobei Ionen zum Bombardieren des Targets verwendet werden. Diese Targets haben ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Bereichen, darunter Mikroelektronik, Dünnschichtsolarzellen, Optoelektronik und dekorative Beschichtungen. Sie ermöglichen die Abscheidung dünner Materialfilme auf einer Vielzahl von Substraten mit hoher Präzision und Gleichmäßigkeit, was sie zu einem idealen Werkzeug für die Herstellung von Präzisionsprodukten macht. Sputtertargets gibt es in verschiedenen Formen und Größen und können auf die spezifischen Anforderungen der Anwendung zugeschnitten werden.

Was ist der Unterschied zwischen ALD und PECVD?

ALD ist ein Dünnschichtabscheidungsverfahren, das eine Auflösung der Atomschichtdicke, eine hervorragende Gleichmäßigkeit von Oberflächen mit hohem Aspektverhältnis und lochfreie Schichten ermöglicht. Dies wird durch die kontinuierliche Bildung von Atomschichten in einer selbstlimitierenden Reaktion erreicht. PECVD hingegen beinhaltet das Mischen des Ausgangsmaterials mit einem oder mehreren flüchtigen Vorläufern unter Verwendung eines Plasmas, um chemisch zu interagieren und das Ausgangsmaterial aufzubrechen. Die Prozesse verwenden Wärme mit höheren Drücken, was zu einem besser reproduzierbaren Film führt, bei dem die Filmdicke durch Zeit/Leistung gesteuert werden kann. Diese Filme sind stöchiometrischer, dichter und können Isolatorfilme höherer Qualität bilden.

Welche Methoden gibt es, um eine optimale Dünnschichtabscheidung zu erreichen?

Um dünne Filme mit den gewünschten Eigenschaften zu erzielen, sind hochwertige Sputtertargets und Verdampfungsmaterialien unerlässlich. Die Qualität dieser Materialien kann durch verschiedene Faktoren wie Reinheit, Korngröße und Oberflächenbeschaffenheit beeinflusst werden.

Die Reinheit von Sputtertargets oder Verdampfungsmaterialien spielt eine entscheidende Rolle, da Verunreinigungen zu Defekten im resultierenden Dünnfilm führen können. Auch die Korngröße beeinflusst die Qualität des dünnen Films, wobei größere Körner zu schlechten Filmeigenschaften führen. Darüber hinaus ist die Oberflächenbeschaffenheit von entscheidender Bedeutung, da raue Oberflächen zu Defekten in der Folie führen können.

Um Sputtertargets und Verdampfungsmaterialien von höchster Qualität zu erhalten, ist es entscheidend, Materialien auszuwählen, die eine hohe Reinheit, kleine Korngröße und glatte Oberflächen aufweisen.

Verwendungsmöglichkeiten der Dünnschichtabscheidung

Dünnfilme auf Zinkoxidbasis

ZnO-Dünnfilme finden in verschiedenen Branchen Anwendung, beispielsweise in der thermischen, optischen, magnetischen und elektrischen Industrie. Ihre Hauptanwendung liegt jedoch in Beschichtungen und Halbleiterbauelementen.

Dünnschichtwiderstände

Dünnschichtwiderstände sind für die moderne Technologie von entscheidender Bedeutung und werden in Funkempfängern, Leiterplatten, Computern, Hochfrequenzgeräten, Monitoren, WLAN-Routern, Bluetooth-Modulen und Mobiltelefonempfängern verwendet.

Magnetische Dünnfilme

Magnetische Dünnfilme werden in der Elektronik, Datenspeicherung, Radiofrequenzidentifikation, Mikrowellengeräten, Displays, Leiterplatten und Optoelektronik als Schlüsselkomponenten eingesetzt.

Optische Dünnfilme

Optische Beschichtungen und Optoelektronik sind Standardanwendungen optischer Dünnschichten. Durch Molekularstrahlepitaxie können optoelektronische Dünnschichtbauelemente (Halbleiter) hergestellt werden, bei denen epitaktische Filme Atom für Atom auf dem Substrat abgeschieden werden.

Polymer-Dünnfilme

Polymerdünnfilme werden in Speicherchips, Solarzellen und elektronischen Geräten verwendet. Chemische Abscheidungstechniken (CVD) ermöglichen eine präzise Kontrolle von Polymerfilmbeschichtungen, einschließlich Konformität und Beschichtungsdicke.

Dünnschichtbatterien

Dünnschichtbatterien versorgen elektronische Geräte wie implantierbare medizinische Geräte mit Strom, und die Lithium-Ionen-Batterie hat dank der Verwendung dünner Schichten erhebliche Fortschritte gemacht.

Dünnschichtbeschichtungen

Dünnschichtbeschichtungen verbessern die chemischen und mechanischen Eigenschaften von Zielmaterialien in verschiedenen Industrien und Technologiebereichen. Gängige Beispiele sind Antireflexbeschichtungen, Anti-Ultraviolett- oder Anti-Infrarot-Beschichtungen, Anti-Kratz-Beschichtungen und Linsenpolarisation.

Dünnschichtsolarzellen

Dünnschichtsolarzellen sind für die Solarenergieindustrie unverzichtbar und ermöglichen die Produktion relativ günstiger und sauberer Elektrizität. Photovoltaikanlagen und Wärmeenergie sind die beiden wichtigsten anwendbaren Technologien.

Sind CVD-Diamanten echt oder gefälscht?

CVD-Diamanten sind echte Diamanten und keine Fälschungen. Sie werden in einem Labor durch einen Prozess namens Chemical Vapour Deposition (CVD) gezüchtet. Im Gegensatz zu natürlichen Diamanten, die unter der Erdoberfläche abgebaut werden, werden CVD-Diamanten mithilfe fortschrittlicher Technologie in Laboren hergestellt. Diese Diamanten bestehen zu 100 % aus Kohlenstoff und sind die reinste Form von Diamanten, die als Typ-IIa-Diamanten bekannt sind. Sie haben die gleichen optischen, thermischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften wie natürliche Diamanten. Der einzige Unterschied besteht darin, dass CVD-Diamanten in einem Labor hergestellt und nicht aus der Erde abgebaut werden.

Wofür steht PECVD?

PECVD ist eine Technologie, die Plasma verwendet, um Reaktionsgas zu aktivieren, chemische Reaktionen auf der Oberfläche des Substrats oder im oberflächennahen Raum zu fördern und einen festen Film zu erzeugen. Das Grundprinzip der plasmachemischen Gasphasenabscheidungstechnologie besteht darin, dass unter der Einwirkung eines elektrischen HF- oder Gleichstromfeldes das Quellgas ionisiert wird, um ein Plasma zu bilden, das Niedertemperaturplasma als Energiequelle verwendet wird und eine geeignete Menge Reaktionsgas vorhanden ist eingeführt, und die Plasmaentladung wird verwendet, um das Reaktionsgas zu aktivieren und eine chemische Gasphasenabscheidung zu realisieren.

Je nach Methode zur Plasmaerzeugung kann es in HF-Plasma, Gleichstromplasma und Mikrowellenplasma-CVD usw. unterteilt werden.

Was sind Sputtertargets für die Elektronik?

Sputtertargets für die Elektronik sind dünne Scheiben oder Platten aus Materialien wie Aluminium, Kupfer und Titan, mit denen dünne Filme auf Siliziumwafern abgeschieden werden, um elektronische Geräte wie Transistoren, Dioden und integrierte Schaltkreise herzustellen. Diese Targets werden in einem Prozess namens Sputtern verwendet, bei dem Atome des Targetmaterials physikalisch von der Oberfläche ausgestoßen und durch Beschuss des Targets mit Ionen auf einem Substrat abgelagert werden. Sputtertargets für die Elektronik sind bei der Produktion von Mikroelektronik unerlässlich und erfordern in der Regel eine hohe Präzision und Gleichmäßigkeit, um die Qualität der Geräte sicherzustellen.

Was ist der Unterschied zwischen PECVD und Sputtern?

PECVD und Sputtern sind beide physikalische Gasphasenabscheidungstechniken, die für die Dünnschichtabscheidung verwendet werden. PECVD ist ein diffusives gasbetriebenes Verfahren, das dünne Filme von sehr hoher Qualität liefert, während es sich beim Sputtern um eine Sichtlinienabscheidung handelt. PECVD ermöglicht eine bessere Abdeckung unebener Oberflächen wie Gräben, Wände und hohe Konformität und kann einzigartige Verbindungen und Filme erzeugen. Andererseits eignet sich Sputtern gut für die Abscheidung feiner Schichten mehrerer Materialien, ideal für die Erstellung mehrschichtiger und mehrfach abgestufter Beschichtungssysteme. PECVD wird hauptsächlich in der Halbleiterindustrie sowie in tribologischen, optischen und biomedizinischen Bereichen eingesetzt, während Sputtern hauptsächlich für dielektrische Materialien und tribologische Anwendungen eingesetzt wird.

Faktoren und Parameter, die die Abscheidung dünner Schichten beeinflussen

Abscheidungsrate:

Die Geschwindigkeit, mit der die Folie produziert wird, typischerweise gemessen in Dicke dividiert durch Zeit, ist entscheidend für die Auswahl einer für die Anwendung geeigneten Technologie. Für dünne Filme genügen mäßige Abscheideraten, für dicke Filme sind schnelle Abscheideraten erforderlich. Es ist wichtig, ein Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und präziser Filmdickensteuerung zu finden.

Gleichmäßigkeit:

Die Konsistenz des Films über das Substrat wird als Gleichmäßigkeit bezeichnet, die sich normalerweise auf die Filmdicke bezieht, sich aber auch auf andere Eigenschaften wie den Brechungsindex beziehen kann. Es ist wichtig, die Anwendung gut zu verstehen, um eine Unter- oder Überspezifikation der Einheitlichkeit zu vermeiden.

Füllfähigkeit:

Die Füllfähigkeit oder Stufenabdeckung bezieht sich darauf, wie gut der Abscheidungsprozess die Topographie des Substrats abdeckt. Die verwendete Abscheidungsmethode (z. B. CVD, PVD, IBD oder ALD) hat einen erheblichen Einfluss auf die Stufenabdeckung und -füllung.

Filmeigenschaften:

Die Eigenschaften des Films hängen von den Anforderungen der Anwendung ab, die in photonische, optische, elektronische, mechanische oder chemische Anforderungen eingeteilt werden können. Die meisten Filme müssen Anforderungen in mehr als einer Kategorie erfüllen.

Prozesstemperatur:

Die Filmeigenschaften werden erheblich von der Prozesstemperatur beeinflusst, die durch die Anwendung eingeschränkt sein kann.

Schaden:

Jede Abscheidungstechnologie birgt das Potenzial, das Material, auf dem sie abgeschieden wird, zu beschädigen, wobei kleinere Strukturen anfälliger für Prozessschäden sind. Zu den potenziellen Schadensquellen zählen Umweltverschmutzung, UV-Strahlung und Ionenbeschuss. Es ist wichtig, die Grenzen der Materialien und Werkzeuge zu verstehen.

Was ist der Unterschied zwischen CVD und PECVD?

Der Unterschied zwischen PECVD und der herkömmlichen CVD-Technologie besteht darin, dass das Plasma eine große Anzahl hochenergetischer Elektronen enthält, die die im chemischen Gasphasenabscheidungsprozess erforderliche Aktivierungsenergie bereitstellen und so den Energieversorgungsmodus des Reaktionssystems ändern können. Da die Elektronentemperatur im Plasma bis zu 10.000 K beträgt, kann die Kollision zwischen Elektronen und Gasmolekülen das Aufbrechen chemischer Bindungen und die Rekombination der Reaktionsgasmoleküle fördern, um aktivere chemische Gruppen zu erzeugen, während das gesamte Reaktionssystem eine niedrigere Temperatur aufrechterhält.

Im Vergleich zum CVD-Verfahren kann PECVD also den gleichen chemischen Gasphasenabscheidungsprozess bei einer niedrigeren Temperatur durchführen.

Wie hoch ist die Lebensdauer eines Sputtertargets?

Die Lebensdauer eines Sputtertargets hängt von Faktoren wie der Materialzusammensetzung, der Reinheit und der spezifischen Anwendung ab, für die es verwendet wird. Im Allgemeinen können Targets mehrere hundert bis einige tausend Stunden Sputtern überdauern, dies kann jedoch je nach den spezifischen Bedingungen jedes Laufs stark variieren. Auch die richtige Handhabung und Wartung kann die Lebensdauer eines Ziels verlängern. Darüber hinaus kann der Einsatz rotierender Sputtertargets die Laufzeiten verlängern und das Auftreten von Defekten reduzieren, was sie zu einer kostengünstigeren Option für Prozesse mit hohem Volumen macht.

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