Jena 2013 – scientific programme
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P: Fachverband Plasmaphysik
P 4: Plasmatechnologie I
P 4.7: Talk
Monday, February 25, 2013, 18:15–18:30, HS 2
Charakterisierung eines großflächigen, kapazitiv gekoppelten Mehrfrequenzplasmas (MFCCP) für keramische PVD-Beschichtungen — •Stefan Bienholz1, Nikita Bibinov1, Dario Grochla2, Denis Eremin3, Alfred Ludwig2, Thomas Mussenbrock3 und Peter Awakowicz1 — 1Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik — 2Ruhr-Universität Bochum, Institut für Werkstoffe — 3Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik
PVD-Beschichtungen werden seit vielen Jahren mit kapazitiv gekoppelten Plasmen hergestellt. Zur Abscheidung keramischer Schichten eignen sich MFCCPs besonders wegen des stark reduzierten Arcings im Vergleich zu DC-Abscheideprozessen. MFCCPs nutzen die Frequenzabhängigkeit wichtiger Plasmagrößen aus. Der verwendete großflächiger MFCCP mit einem Elektrodendurchmesser von etwa 500 mm wird mit zwei phasenfesten HF-Quellen (13,56 MHz und 27,12 MHz) zu Erzeugung einer großen Selfbiasspannung betrieben. Eine hohe Plasmadichte wird durch den Einsatz einer VHF-Quelle (60 MHz) eingestellt. Der MFCCP wurde vollständig mittels optischer Emissionsspektroskopie und Langmuirsonde charakterisiert und mit 2-D PIC Simulationen verglichen. Weiterhin wurden die abgeschiedenen AlN-Schichten hinsichtlich Schichtdicken, Schichtspannungen und Schichtstruktur analysiert. Die Ergebnisse der Schichtanalytik werden mit Plasmaparametern korreliert.
Die Autoren danken der Deutsche Forschungsgemeinschaft für die Förderung im Rahmen des SFB-TR87.