Mehrkammer Sputteranlage

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431751377

Zur Herstellung memristiver Bauelemente wird ein Leistungsfähiges PVD-System für Forschung und Pilot-Produktionen beantragt. Das System soll die Sputter-Deposition von verschiedenen magnetischen und nicht magnetischen Materialien ermöglichen, sowie für reaktive Sputter-Prozesse von Oxid- und Nitrid-Schichten geeignet sein. Dafür soll die Anlage gleichermaßen für leitfähige wie für nichtleitfähige/isolierende, magnetische und nicht-magnetische Substrate und Substratmaterialien verwendbar sein. Im speziellen wird eine Anlage beantragt mit 5 unabhängigen Vakuumkammern: Eine Einschleuskammer, eine Transferkammer mit Vakuumroboter, 2 Sputterkammern mit insgesamt 6 Sputterquellen (wovon eine für Forschungsprojekte und die zweite für Pilot-Produktionen genutzt wird), Oxidationskammer für Tunnelbarrieren mit integriertem RF-Bias zur Substratreinigung. Die Prozessrichtung soll in der sputter-down Konfiguration erfolgen. Ein eigenes Turbomolekular-Pumpsystem für jede Kammer ist erwünscht. Die Schichtabscheidung soll durch konfokal angeordnete Magnetron-Sputterquellen mit DC-, pulsed DC und RF-Versorgung möglich sein. Ein regelbarer Prozessgas-Einlass und manipulierbare 6 Zoll-Substratstufen (Rotieren, Heizen, Kühlen, RF-Bias, Gradientenblende) sind zudem vorgesehen zur Entwicklung neuartiger funktionaler Schichten für memristive Bauelemente. Individuell einstellbarer Target-/ Substrat-Abstand sollen die Abscheidung dünner Schichten mit einer guten Homogenität über den Wafer ermöglichen. Herausnehmbare Schutzbleche aus Edelstahl sollen zur Reduzierung unerwünschter Beschichtung auf den inneren Prozesskammer-Oberflächen beitragen. Außerdem soll die beantragte Anlage über einen automatischen, rezeptgesteuerten Beschichtungsablauf, der programmierbar durch den Anlagennutzer ist, verfügen für eine reproduzierbare Herstellung memristiver Bauelemente.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Mehrkammer Sputteranlage
• Gerätegruppe: 8330 Vakuumbedampfungsanlagen und -präparieranlagen für Elektronenmikroskopie
• Antragstellende Institution: Technische Universität Ilmenau
• Leiter: Professor Dr. Martin Ziegler