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Stromversorgungen und Prozessuntersuchungen beim Vakuumbogenbeschichtungsverfahren mit mehreren Verdampfern

Autor :Oleksandr Sobolyev
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Datum :12.07.2005
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00006495
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in der Erweiterung des modifizierten Puls-Arc-Verfahrens auf einen Betrieb mit mehreren unabhängigen Verdampfern. Die dafür notwendigen theoretischen und messtechnischen Untersuchungen bildeten einen weiteren wesentlichen Schwerpunkt dieser Arbeit.

Der erste Teil der Arbeit befasste sich mit der Auswahl und Entwicklung eines geeignetes Schaltungskonzeptes zur effizienten Pulsstromversorgung mehrerer Verdampfer. Hierbei wurde davon ausgegangen, dass alle Verdampfer symmetrisch angesteuert werden sollen und der gesamte Beschichtungsprozess nicht von den verlöschenden Lichtbogen kritisch beeinflusst werden konnte. Aus dem Vergleich mehrerer Konzepte hat sich die zyklische Verteilung des Pulsstromes, der von einer Quelle bereitgestellt wird, als am besten geeignet erwiesen.

Im Weiteren wurden Prozessuntersuchungen mit der entwickelten Pulsstromversorgung an zwei Beschichtungsanlagen durchgeführt. Sie beinhalteten Ionenstrommessungen mit statischen und rotierenden Sonden, sowie die Bestimmung der Beschichtungsrate und der räumlichen Verteilung der Droplets.

Die durchgeführten Messungen zeigten einen erheblichen Unterschied sowohl des gepulsten Mehrkatodenbetriebes gegenüber dem Bogenentladungsprozess mit einem Verdampfer als auch Pulsbetriebes gegenüber dem DC-Prozess selbst.

Im letzten Teil der Arbeit wurde der Einfluss der 2-fachen Substratrotation auf das Schichtwachstum mittels einer digitalen Simulation gezeigt. Berechnung der Schichtdicken erfolgten auf der Basis der vereinfachten Gleichung zur Ionenstromdichteverteilung. Es wurde gezeigt, dass ein nicht optimales Frequenzverhältnis zwischen den überlagerten Drehbewegungen der Substraten zu einer Schichtinhomogenität von bis zu 100 % führen kann. Es erfolgte ein Vorschlag der Beziehung zwischen den beiden Frequenzen, Katodenanzahl und der Anzahl der Werkzeuge auf eine Drehplatte. Das nach dieser Beziehung optimierte Frequenzverhältnis lies eine Schichtinhomogenität von ca. 2,5 % feststellen.

Die durchgeführten Prozessuntersuchungen haben ein großes Potential des Pulsbetriebes für Anlagen mit mehreren Verdampfern gezeigt.
Schlagwörter :Stromversorgung, Inverter, Stromimpuls, PVD, Beschichtungsrate
Rechte :Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt.
Größe :VIII, 137 S.
 
Erstellt am :31.03.2009 - 07:03:41
Letzte Änderung :22.04.2010 - 08:27:59
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00006495
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