Numerische Simulation von kapazitiven Mehrfrequenzentladungen für Sputteranwendungen

Daniel Szeremley, Stefan Bienholz, Peter Awakowicz, Ralf Peter Brinkmann, Thomas Mussenbrock

DPG Früh­jahrs­ta­gung 2012, Stuttgart, Ger­ma­ny, 12-16 March


Abstract

Auf Grund ihrer besonderen Eigenschaften sind kapazitive Mehrfrequenzentladungen ein wichtiges Werkzeug für die Beschichtungstechnik. Insbesondere die Möglichkeit, die Ionen-Energieverteilungsfunktion über einen großen Bereich nahezu frei einstellen zu können macht diese Entladungen zu einem vielversprechenden Kandidaten zur Abscheidung nanostrukturierter Funktionsschichten. In kleineren Laboranlagen konnte effizientes Sputtern gezeigt werden. Eine Hochskalierung bzgl. Größe, Frequenz und Leistung, sowie das Erreichen einer Sputterausbeute vergleichbar mit der von Magnetron-Sputterquellen wirft allerdings Fragen auf, die nur mittels adäquater Experimente und angepasster Simulationen beantwortet werden können. In diesem Beitrag werden erste numerische Simulationsergebnisse präsentiert, die mittels eines selbstkonsistenten Hybrid-Codes berechnet wurden. Im Mittelpunkt steht dabei die Ionen-Energieverteilungsfunktion, die mittels des elektrischen Asymmetrieeffektes eingestellt werden kann. Die numerischen Ergebnisse werden schließlich mit experimentellen Daten verifiziert.

Tags: kapazitive Entladung, Mehrfrequenz, Numerische Simulation, Sputteranwendungen