Reaktiv högeffektspulsad tunnfilmsbeläggning

Diarienummer 2014-04876
Koordinator KUNGLIGA TEKNISKA HÖGSKOLAN - KTH EES
Bidrag från Vinnova 3 264 470 kronor
Projektets löptid januari 2015 - augusti 2018
Status Beslutat

Syfte och mål

Deponering av tunna filmer med reaktiv sputterbeläggning försvåras av att den reaktiva gasen bildar kemiska föreningar på den fasta metallkällan (´förgiftning´), vilket leder till instabila processtillstånd. Högeffektspulsad magnetronsputtering (HiPIMS) är en ny deponeringsteknik som har visat sig förhindra övergången till det förgiftade tillståndet under reaktiv sputtering, och förväntas därför få stor påverkan på industriella bearbetningar av tunna filmer. Denna process kommer att utforskas och optimeras.

Förväntade effekter och resultat

Den vetenskaplig förståelsen av de fysiska och kemiska plasmaprocesserna, kopplade till plasmats interaktion med omgivande väggar är fortfarande väldigt begränsad, trots alla processfördelar som HiPIMS-tekniken uppvisar. Syftet med projektet är att åtgärda denna brist genom att identifiera de dominerande plasmamekanismerna som verkar i själva volymurladdningen och deras samverkan med ytfysiken, genom att kombinera plasmamodellering och plasmadiagnostik.

Planerat upplägg och genomförande

Vi kommer att utveckla en modell för reaktiv HiPIMS-urladdning. Denna modell kommer att bygga på en existerande modell för joniseringsregionen (IRM), som har utvecklats på KTH och beskriver plasmakemin i urladdningen. Utöver detta kommer vi att mäta parametrar för plasmat i Ar/O2 eller Ar/N2 urladdningar för olika effekt- och tryckvärden. Mätningarna kommer att användas som indata och/eller som verifiering av modellen. Vi kommer dessutom att jämföra resultaten med egenskaperna hos TiN och TaN filmer som skapats med reaktiv sputtering.

Texten på denna sida har projektgruppen själv formulerat och innehållet är ej granskat av våra redaktörer.