Simulative und plasmadiagnostische Untersuchungen des Magnetron Sputterns

Ein wichtiges Ziel und auch die Motivation dieser Arbeit ist es, Prozesse, die zur Beschichtung eingesetzt werden, zu verstehen, sie möglichst präzise zu überwachen und zu steuern, aber auch mittels simulativer Methoden Vorhersagen über die Eigenschaften der aufgebrachten Schichten treffen zu können. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein ausgewähltes Beschichtungsverfahren theoretisch beleuchtet und diagnostisch untersucht. Dabei handelt es sich um das Magnetronsputtern, welches in den folgenden Kapiteln detaillierter beschrieben und erläutert wird. Es werden Modelle für den Transport des Materials durch die Rezipientenkammer sowie für die Beschreibung der während des Sputterns mit Zugabe von Reaktivgasen auftretenden Effekte entwickelt und zur untersuchung der Einflüsse einzelner Parameter auf des Prozessverhalten eingesetzt. Des Weiteren werden plasmadiagnostische Untersuchungen durchgeführt um Rand- und Anfangsbedingungen für die Simulationen bereitzustellen sowie die Ergebnisse der numerischen Experimente zu verifizieren. Zusätzlich wurden auf Beschichtungsanlagen im Labormaßstab, aber auch auf Industrieanlagen, Beschichtungen zur Verifikation der entwickelten Modelle durchgeführt und die abgeschiedenen Schichten mit den numerisch erhaltenen Ergebnissen verglichen.