Simulation von Plasma-Beschichtungsprozessen: Ein neues Design-Werkzeug fur die Vakuum- und Plasmatechnik

摘要

Aufgrund der fortschreitenden Hochskalierung industrieller Plasma-Beschichtungsprozesse steigen die Anforderungen sowohl an Produktivitat als auch an Prazision kontinuierlich. Beide Anforderungen sind gegensatzlich, so wird z. B. eine Produktivitatssteigerung oft mittels Vergrosserung der Substratmasse erzielt, hierdurch wird i. d. R. die Homogenitat der Schichteigenschaften uber die Substratflache verschlechtert. Eine auf experimentellen Methoden fussende Weiterentwicklung von Beschichtungsquellen wird durch die zunehmende Komplexitat und Grosse der Beschichtungsanlagen erschwert. Aus diesem Grund wird in der Forschung und Entwicklung in der Beschichtungstechnologie in letzter Zeit zunehmend ein Schwerpunkt auf Simulationsverfahren gesetzt. Am Fraunhofer-Institut fur Schichtund Oberflachentechnik wurde eine Particle-in-Cell Monte-Carlo - Simulationsumgebung implementiert, um Transportphanomene und Gasentladungen im Niederdruckbereich detailliert beschreiben zu konnen. Bei der Entwicklung neuer Plasma-Beschichtungsquellen konnen mit diesem Simulationstool Vorhersagen und Optimierungen durchgefuhrt sowie allgemein das Verstandnis der Plasmaentladungs- Mechanismen vertieft werden.