Gezielte Textur- und Spannungsmodifikation bei der Synthese nichtmetallischer Schichtsysteme

• Antragsteller: Professor Dr. Robert Schwarzer
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5199960

Nichtmetallische Aufdampf- und Sputterschichten werden vorzugsweise als Substrat-, Barriere- und dielektrische Isolierschichten in der Mikroelektronik oder als verschleißresistente Beschichtung auf Werkzeugen eingesetzt. Im Forschungsvorhaben sollen Textur und Eigenspannungen in dünnen, kristallinen, nichtmetallischen Schichten (Nitride, Oxide) auf Silizium/Silizumoxid-Substraten in Abhängigkeit von den Syntheseparametern sowie der Schichtdicke untersucht werden. Dafür stehen modernste experimentelle und theoretische Verfahren der Schichtherstellung, der Textur- sowie der Spannungsmessung zur Verfügung. Das Ziel ist, die Textur und die Spannung in der Schicht durch Wahl der Syntheseparameter gezielt für das Anwendungsprofil eines Schichtsystems zu modifizieren.Die mechanische Stabilität und Haftfestigkeit der Einzelschichten untereinander und auf dem Substrat wird neben der Textur auch durch "intrinsische" und/oder thermomechanische Spannungen begrenzt, die bei der Herstellung oder durch Temperaturwechsel entstehen und bis zu einigen GPa betragen können. Textur, mechanische Spannung und Verformung sind naturgemäß über die elastischen bzw. plastischen Eigenschaften der beteiligten Materialien verknüpft. Sie dürfen daher nicht als isolierte Größe behandelt, sondern müssen vielmehr gemeinsam betrachtet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Hans Joachim Bunge (†)