Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...
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6. Untersuchungsergebnisse<br />
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Schichtmorphologie<br />
In Abhängigkeit <strong>von</strong> den Prozessparametern können unterschiedliche Schichtmorphologien<br />
erzielt werden. Im Rahmen der untersuchten Parameter werden zumeist kolumnare<br />
Morphologien synthetisiert. In Abbildung 78 sind REM Aufnahmen des Querschliffs einer<br />
kolumnaren Schicht, die aus HMDSO <strong>auf</strong> Kupfer synthetisiert wurde, bei unterschiedlichen<br />
Vergrößerungen dargestellt. Auf der Substratoberfläche weisen die einzelnen Säulen einen<br />
Durchmesser <strong>von</strong> 1 µm bis 2 µm <strong>auf</strong>. Während des Schichtwachstums werden einige Säulen<br />
durch schneller wachsende Nachbarsäulen, die <strong>auf</strong> Durchmesser bis zu 20 µm anwachsen,<br />
abgeschattet. Wie die mittels Drei-Brenner DC Plasmajet CVD synthetisierten kolumnaren<br />
Schichten weisen auch die kolumnaren HVHF Plasmajet CVD Schichten eine gute Anbindung<br />
der einzelnen Säulen untereinander in der Nähe der Substratoberfläche <strong>auf</strong>, während<br />
diese an der Oberfläche durch Mikrospalte getrennt sind. Ebenso kann das strömungsbedingte<br />
winklige Aufwachsen <strong>von</strong> Säulen nachgewiesen werden. Die Wachstumsrichtung der Säulen<br />
nimmt zur Normalen der Substratoberfläche Winkel <strong>von</strong> bis zu 30° an. Bei einer Beschichtungsdauer<br />
<strong>von</strong> 3 min werden 40 µm Schichtdicke erzielt, was einer Depositionsrate <strong>von</strong><br />
800 µm/h entspricht. An einzelnen bevorzugt gewachsenen Säulen lässt sich ein dendritenförmiges<br />
Verzweigen feststellen, so dass auch innerhalb einer Säule feine Spalte vorliegen.<br />
Substrat: Cu Precursor: HMDSO<br />
Generatorleistung: 39,5 kW Zentralgas: Ar (20 l/min)<br />
Zerstäubergas: Ar (15,8 l/min) Hüllgas: Ar / N2 / H2 (22 / 27 / 5 l/min)<br />
Abbildung 78: REM Aufnahmen des Querschliffs einer HVHF Plasmajet CVD Schicht im<br />
Beschichtungszentrum
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