Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-3789
Die beste Haftung von a-C:H Deckschichten ergab sich auf Al Zwischenschichten mit einem
ausgedehnten gradierten Übergang zwischen den Schichten. Auf Cr und Si haltigen Schichten
konnte gegenüber der Abscheidung ohne Zwischenschicht eine Verbesserung der Haftung
erreicht werden. Ti ist kaum als Zwischenschichtmaterial geeignet. Auf Cu bilden sich keine
haftenden Schichten. Die Untersuchungen zu Schichtstruktur und -zusammensetzung
erfolgten mittels TEM, SEM, SIMS, SNMS.
Die Analysen von Plasmen mit TEOS Beimischungen zeigten, daß die Zusammensetzung des
Trägergases nur einen geringen Einfluß auf die Fragmentierung der TEOS Moleküle hat. Der
Fragmentierungsgrad steigt mit der Elektronentemperatur, die ihrerseits mit steigendem
Magnetfeld zunimmt. Die erhöhte Fragmentierung in Gegenwart von Magnetfeldern führt zur
verstärkten Bildung von CHx und C2Hx Molekülen und Radikalen im Plasma. Die meisten
dieser Kohlenstoffspezies haben eine besonders hohe Haftwahrscheinlichkeit auf wachsenden
Oberflächen. In Gegenwart von Magnetfeldern abgeschiedene Schichten weisen daher einen
deutlich erhöhten Kohlenstoffanteil auf.
Nöthe, Michael
Plasmagestützte Abscheidung und Charakterisierung von dünnen mehrphasigen Schichten
143 S., 2000
Die Haftung von Verschleißschutzschichten mit einem überwiegend kovalenten
Bindungsanteil (z.B. a-C:H, a-C, B4C, c-BN) ist durch die hohen Eigenspannungen der
Schichten und durch die schwache chemische Wechselwirkung zwischen metallischem
Substrat und kovalenter Deckschicht begrenzt. Ein wesentliches Ziel dieser Arbeit bestand in
der Untersuchung der Struktur und Eigenschaften von a-C:H Schichten auf Substraten bei
Verwendung verschiedener Zwischenschichtmaterialien (Al, Ti, Cr, Cu). Zur Abscheidung
der Schichten wurden plasmagestützte Verfahren eingesetzt. Die Zwischenschicht wurde
durch Verdampfung des Metalls und die a-C:H Schicht durch Einleiten von Acetylen in ein
dichtes Plasma abgeschieden. Ergänzend wurden auch Si haltige Zwischenschichten durch
PACVD Abscheidung gebildet. Das zweite Hauptziel dieser Arbeit war die Abscheidung von
a-SiCxOy:H, a-SiCx:H, a-SiCxOyNz:H
und a-SiCxNy:H Schichten durch PACVD. Dabei
wurden die Precursorsubstanzen TEOS (Tetraethoxysilan) und TMS (Tetramethylsilan)
verwendet. Das Beschichtungsergebnis wird durch die Prozesse im Plasma wesentlich
mitbestimmt. Daher wurde die Ionenpopulation in Plasmen mit TEOS Beimischungen durch
Massenspektroskopie analysiert.
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