Sputter-Beschichtungsanlagen

Die Sputter-PVD (deutsch Katodenzerstäubung, englisch sputtering) gestattet die Herstellung von kompakten und glatten dünnen Schichten im Bereich von Nano- bis Mikrometern. Als Quelle für die Beschichtung dienen Platten diverser Metalle oder Halbleiter. Diese werden als Targets oder Katoden bezeichnet und mithilfe eines Magnetrons zerstäubt - die entstehenden Atome bilden die wachsende Schicht. Ein besonderes Merkmal ist die geringe thermische Belastung der Werkstücke, die typische Beschichtungstemperatur beträgt nur 150 ºC, minimal sind etwa 50ºC erreichbar. Mit den STARON Sputteranlagen bzw. den kombinierten Anlagen ist die Herstellung folgender Klassen von Beschichtungen möglich:
Sputter-Beschichtungen (PVD)
• Alle handelsüblichen Metalle - von Aluminium bis Tantal
• Alle Metallnitride wie Aluminiumnitrid (AlN), Chromnitrid (Cr2N, CrN), Titannitrid (TiN) etc.
• Oxide wie Aluminiumoxid (Al2O3), Siliciumiumoxid (SiO2), Chromoxid (CrO, Cr2O3) etc.
• Metallcarbide wie Titancarbid (TiC) oder Wolframcarbid (WC)
Plasma-CVD Beschichtungen
• Diamond-like Carbon (DLC) höchster Qualität
    Magnetronentladungen Fotos oben - Plasmaentladung eines Magnetrons PTBMag30 in verschiedenen Zuständen

Der Betrieb der Sputterbeschichtungsanlagen erfolgt im vollautomatischen Betrieb mithilfe einer Soft-SPS auf Windows-PC. Die Prozesse für die jeweiligen Beschichtungen sind in die Software implementiert. Nach dem Beschicken der Anlage und Starten des Programms sind keine weiteren Aktivitäten erforderlich. Wahlweise kann in die Prozesse eingegriffen werden. Der korrekte Verlauf des Beschichtungsprozesses wird protokolliert und archiviert. Die konkrete Auswahl der verwendeten Komponenten wie Vakuumpumpen, Plasmageneratoren oder Magnetronquellen erfolgt anhand der spezifischen Erfordernisse an das Beschichtungsgut und die Beschichtung. Eine Modifikation der Beschichtungsanlage inklusive Rezipient ist möglich.
CAD Sputter-Anlage Foto Sputter-Anlage
Links: CAD-Darstellung des Rezipienten (Vakuumbehälters) einer Sputteranlage mit Blindflanschen
Rechts: Sputter-PVD Beschichtungsanlage STARON 80-100 inklusive Einhausung mit abgesetzter Steuer- und Versorgungseinheit

Das sind Sputter- und konbinierte Beschichtungsanlagen vom Typ STARON
• Beschichtungen: Metalle, Metallnitride, Metalloxide, Metallcarbide, DLC
• Prozesse: Sputter-PVD, PCVD, Sputter-Ätzen, Plasma-Ätzen
• Rezipient: Innenhöhe 1000mm, Innendurchmesser ca. 800mm
• Steuerung: Soft-SPS unter Windows-Betriebssystem
• Vakuumerzeugung: Dreistufiges System aus Drehschieber-, Roots- und Turbopumpe
• Heizung: Strahlungsheizung 5 kW (nötig zum Evakuieren der Anlage)
• Bis zu vier Magnetronquellen
• Plasmaquelle für Ätzen, Sputterätzen, Plasma-CVD
• Plasmageneratoren: DC oder Mittelfrequenz, Leistung 2kW bis 10kW
• Werkstückaufnahme: Planetengetriebe mit max. 18 Positionen für Zwei- oder Dreifachrotation
• Werkstückaufnahme alternativ: Einfachrotation - Aufnahme eines Werkstückes bis ca. 500 kg Masse
• Wasserkühlung erforderlich für Vakuumpumpen und Magnetrons
• Druckluft erforderlich bei speziellen Ventilen und Vakuumpumpen