Chemische Gasphasenabscheidung

Die Atomic Layer Deposition ist eine spezielle Art der thermischen CVD. Die Prozessgase werden hier gepulst in die Reaktorkammer eingelassen und nach Sättigung der Oberfläche wieder abgepumpt. Erst dann wird das nächste Prozessgas eingelassen um den nächsten Schritt des Schichtwachstums einzuleiten. Durch die Spül- und Abpumpzyklen zwischen den einzelnen Prozessschritten wird eine Gasphasenreaktion komplett ausgeschlossen und das Wachstum ist rein auf die Oberfläche limitiert. Das Verfahren ist dadurch zwar Zeitaufwändig, allerdings lassen sich damit extrem hochqualitative, dichte Schichten mit exzellenter Stufenbedeckung und gleichmäßiger Schichtdicke herstellen.

Picosun R-200 Advanced

Unsere Anlage ist auf die Abscheidung von Al₂O₃, SiO₂, TiO₂ und ZnO ausgelegt. Die Verwendung von weiteren Precursoren für andere Materialien ist zwar denkbar, erfordert dann jedoch eine Umrüstung der Gasversorgung.

Bei der thermischen Gasphasenabscheidung wird ein oder mehrere Prozessgase entweder in Schutzatmosphäre oder bei geringem Vakuum über eine heiße Oberfläche geleitet. An der Oberfläche, und in deren unmittelbarer Nähe, dissoziieren die Gase und die Zerfallsprodukte können sich an der Oberfläche anlagern.

Aixtron Black Magic

In unserer speziellen CNT/Graphen Anlage können im CVD Modus entweder sehr dichte und bis zu einigen zehn µm hohe CNT-Wälder hergestellt oder Graphen (Kohlenstoff-Monolagen) auf einem dafür geeigneten Katalysator abgeschieden werden. Sowohl bei CNTs als auch bei Graphen spielt die Wahl (und Kombination) der Katalysatormaterialien eine entscheidende Rolle für das gezielte Wachstum von Single- oder Multi-Wall CNTs bzw. Single- oder Multi-Lagen von Graphen.

Zur thermischen CVD zählen wir auch unsere Prozesse zur Abscheidung von Haftvermittler für die optische Lithographie (HMDS) oder der Beschichtung mit fluorbasierten Antihaftschichten z.B. für die Nano-Imprint-Lithographie. Diese Prozesse finden nicht in industriellen Anlagen statt sondern in von uns speziell für die Verwendung von typischerweise < 5 cm² großen Proben entworfenen Aufbauten.

Die plasmaunterstützten Gasphasenabscheidung ermöglicht wesentlich geringere Temperaturen als bei rein thermischen Prozessen. Das Gas wird hier über eine Gasdusche eingelassen um eine möglichst gleichmäßige Verteilung zu gewährleisten. Durch den Energieeintrag des Plasmas kommt es bereits in der Gasphase zu einer Dissoziation der Prozessgase. Die entstehenden reaktiven Radikale treffen durch Diffusion auf die typischerweise 250-450°C heiße Substratoberfläche und bilden dort die gewünschte Dünnschicht. Durch die geringen Temperaturen kann PECVD auch bei bereits metallisierten Proben (z.B. Abdeckung von Leiterbahnen) oder temperaturempfindlichen Materialien (z.B. Polymere) angewandt werden.

Oxford Plasmalab 80 Plus

Mittels PECVD abgeschiedene Siliziumoxid-/nitrid Schichten bieten eine gute Kantenbedeckung bei guten Depositionsraten, weisen jedoch typischerweise eine geringere Stöchiometrie und Ätzresistenz und eine höhere Verspannung als entsprechende LPCVD-Schichten auf.

Aixtron Black Magic

Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) werden in einer speziell für die Kohlenstoffabscheidung entwickelten (PE)CVD Anlage hergestellt. In den plasmaunterstützten Prozessen können CNTs unter anderem auch auf temperaturempfindlichen flexiblen Substraten hergestellt werden. Bei höheren Temperaturen, bis zu max. 850°C, kann das elektrische Feld des Plasmas ausgenutzt werden um unter anderem vertikal ausgerichtete individuelle freistehende CNTs herzustellen.