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FAQ

Solarprozesse

  1. Für mich sind die Angebote im Solarbereich von AE Neuland. Was hat AE für die Fotovoltaikfertigung zu bieten?
  2. Unser Unternehmen beginnt erst und möchte eine große Menge an Anlagenkomponenten auf einmal bestellen. Kann AE die gesamten Geräte innerhalb kurzer Zeit liefern?
  3. Warum sollte ich mich für ein vakuumbasiertes Fertigungsverfahren entscheiden? Welche Vorteile bietet dieses Verfahren gegenüber anderen, in der Fotovoltaikfertigung anwendbaren Methoden, wie Printing und Evaporation?
  4. Ich habe einen CIGS-Prozess und meine letzte Schicht ist ein TCO. Haben Sie zur Temperatursteuerung meines TCO-Prozesses, zur Vermeidung der Verschlechterung der aktiven darunter liegenden Schicht, eine Idee?

Sputterprozesse

  1. Ich habe spezielles Targetmaterial. Wie lege ich fest, welcher Typ von Prozessstromversorgung zu verwenden ist: HF-Stromversorgung oder ein Wechsel- oder Gleichstromversorgungssystem?
  2. Ok, wie wähle ich dann zwischen Wechsel- und Gleichstrom?
  3. Wie lege ich fest, ob direkter Gleichstrom oder eine gepulste Gleichstromversorgung für meinen Prozess besser passt?
  4. Welche Sputterraten kann ich erzielen?
  5. Welche Arc Set Points soll ich in meinem Sputtermenüsystem wählen?
  6. Meine Sputterrate war stets konstant. Warum änderte sich dies heute plötzlich?
  7. Was ist der Unterschied beim Einsatz planarer und drehbarer Targets?
  8. Wie beeinträchtigen die verschiedenen Erosionsmuster planarer und drehbarer Targets den Prozess während der Nutzungsdauer des Targets?
  9. Sie haben vorher erwähnt, dass im Allgemeinen gepulster Gleichstrom und Wechselstrom zu besseren Schichten führen als einfacher Gleichstrom. Worin genau besteht dabei der Unterschied der Schichtqualitäten?
  10. Wie kann ich meine Sputter-Rate optimieren?
  11. IIch habe gehört, dass eine aufkommende Technologie namens HPPMS extrem ebene und gleichförmige Schichten erzeugt, derzeit allerdings noch nicht verbreitet ist. Gibt es Alternativen, die ähnliche Ergebnisse mit verfügbaren Anlagen erreichen?
  12. Ich plane einen Prozess und habe eine Frage zur HF-Stromversorgung. Worin bestehen die Vor- und Nachteile, wenn ein Prozess im Spannungs- oder Leistungsmodus betrieben wird? Erhalte ich die gleichen Filmeigenschaften, wenn ich den Prozess im Konstantleistungs- statt im Konstantspannungsbetrieb betreibe?
  13. Wir untersuchen TiO2-Filme für eine optische Anwendung mit nur einer Magnetronkathode. Ziel wäre es, TiO2 mithilfe einer gepulsten DC-Stromversorgung hinzubekommen. Das Substrat würde auf max. 350°C erhitzt und wir würden O2 und Ar als Prozessgase verwenden. Können Sie eine gepulste DC-Stromversorgung und die optimalen Prozessparameter empfehlen, mit denen man eine tadellose, dichte Schicht und eine hohe Abscheidungsrate erhält? Wie hoch ist die maximal mögliche Abscheidungsrate für TiO2? Können Sie mir die gleichen Ratschläge auch für SiO2 geben.
  14. Ich habe nicht genug Platz in meiner Kammer, um ein Doppel-Magnetronsystem einzusetzen. Gibt es gute Alternativen?
  15. Ich habe gehört, die Einrichtung für HF-überlagerten Gleichstrom ist kompliziert. Welches sind die wichtigsten Fallstricke, die es zu vermeiden gilt?
  16. Ich habe eine Frage zu Pinnacle® Plus+ 5 kW (325 bis 650 VDC). Wir setzen es für ein kleines 3"-Molybdän-Target (im DC-Modus) mit einem Magnetron zum Sputtern von Molybdänfilmen ein. Allerdings läuft unser derzeitiger Prozess mit 300 W (bei ca. 400 VDC; 0,75 A), was deutlich unter der angegebenen Reproduzierbarkeit („0,1% von 10% bis 100% der Nennleistung“). Ich bin etwas beunruhigt hinsichtlich der Gesamtstabilität des Prozesses. Können Sie mir etwas zur Ausgangsgenauigkeit und Reproduzierbarkeit des 5 kW Netzteils bei einer Leistung von nur 300 W sagen? Wäre es besser, ein 500 W DC-Modell einzusetzen?
  17. Wie weit entfernt müssen die Magnetrons entfernt sein, wenn man ein AC-Netzteil und ein duales Magnetronsystem (DMS) verwendet?
  18. Welche Leistung kann ich von einem dualen Magnetronsystem und einer AC-Stromversorgung im Vergleich zu einer DC-Stromversorgung und einem einfachen Magnetron erwarten?

FPD Prozesse

  1. Wie stelle ich fest, ob gepulster Gleichstrom am besten passt für meinen FPD-Prozess?
  2. Beeinflusst der Mangel an Sputtering während der Spannungsumkehrung meine Sputterrate bei gepulstem Gleichstrom?
  3. Gibt es Technologien, die die OLED Lebensdauer verlängert durch Verbesserung der Qualität der Verkapselungsschicht?
  4. Wo kann ich Hilfe für die Entwicklung von OLED oder anderen fortschrittlichen Prozessen bekommen?
  5. Von welchen existierenden Produkttechnologien kann FPD profitieren?
  6. Die Vorteile gepulsten DCs klingen sehr überzeugend, aber mir macht meine Sputterrate Sorgen. Nimmt gepulster Gleichstrom beim Umkehrpuls Sputterenergie weg?
  7. Ich kontrolliere und überwache meine Stromversorgung mit VFP (Virtual Front Panel) von AE. Kann VFP auch bei der Prozessentwicklung helfen?
  8. Kennen Sie aus Ihrem Erfahrungsschatz einfache und günstige Tricks, mit denen sich beträchtliche Prozessverbesserungen realisieren lassen?
  9. Ich will für meinen PVD-Prozess kontinuierlich die bestmögliche Produktivität erreichen. Wer kann mir dabei helfen?
  10. Welche Branchenführer müssten sich Ihrer Meinung nach ändern, damit die FPD-Herstellung rentabler wird?  
  11. Sie schrieben in der Ausgabe Q4 2007 des FP Focus über CEX. Was bedeutet das genau?
  12. Warum verfügen einige AC-Stromversorgungen über die CEX-Funktion und andere nicht?
  13. Meine Stromversorgung verfügt über einen CEX. Wie stelle ich ihn richtig ein?
  14. Meine Stromversorgung erreicht den Einstellwert nicht. Warum geschieht dies, und was kann ich tun?

Solarprozesse

  1. Für mich sind die Angebote im Solarbereich von AE Neuland. Was hat AE für die Fotovoltaikfertigung zu bieten?
    Antwort: Womit fangen wir an? AE bietet Lösungen für kristallines Silizium, waferbasierte Solarfotovoltaik sowie für die wichtigen Dünnfilmtechnologien, einschließlich amorphes und mikrokristallines Silizium, CIGS und CdTe. Wir haben die branchenweit umfangreichsten Produktreihen zu bieten und sind in der Lage, effiziente Lösungen für jeden Abschnitt der Fotovoltaikproduktion anzubieten: Netzteile von DC bis zu 60 MHz, Geräte zur Temperaturmessung und vieles mehr. Diese Produkte verfügen über hochentwickelte Designs und Technologien und basieren auf 34 Jahren Erfahrung bei innovativen Lösungen, die zu mehr Präzision, zu weniger Defekten und verbessertem Durchsatz geführt haben. Tatsächlich nutzen Unternehmen, die Fotovoltaik entwickeln und fertigen, seit über 20 Jahren unsere Produkte. Allerdings geht unser Angebot über die alleinige Lieferung von Produkte und Technologien weit hinaus. Wir bieten Ihnen zusätzlich Anwendungsunterstützung durch Experten, erstklassige Fertigungsanlagen, eine etablierte globale Vertriebs- und Support-Infrastruktur und vieles mehr.

    Weitere Informationen finden Sie auf der AE Solar Market Webpage.

    Table: Produkte für den Solarmarkt
    FV-
    Subsystem-
    kategorie
    Empfohlene
    Produkte
    Beispiele
    von
    Solaran-
    wendungen
    AE
    Produkt-
    merkmale
    HF-Netzteile
    Cesar® Netzteile


    Apex® HF Power-Delivery Systeme

    Navio™ Digital Matching Networks

    Navigator® Digital Matching Networks
    PECVD
    für a-Si
    Hochmoderne Power-Delivery-Technologie

    Breite Vielzahl von Frequenzen, Leistungen und Funktionen

    Intelligentes Arc-Management
    Niedrig- /Mittelfrequenz-
    netzteile

    PEII-Niedrigfrequenznetzteile


    Paramount® Mittelfrequenznetzteile

    Crystal® Mittelfrequenznetzteile
    PVD
    für SiO2
    Gleichstrom-
    netzteile

    Pinnacle® Gleichstromnetzteile


    Pinnacle® Plus+ DC/Pulsed-DC Netzteile

    Ascent® DC-Stromversorgungen

    Pulsar DC Pulsing Zubehör
    PVD
    für Metall-
    Backkontakt

    PVD
    für TCO Front-
    kontakt
    Messtechnik
    Sekidenko optische Glasfaser-Thermometer und Emissometer
    Alle Fertigungs-
    phasen
    Einzigartige Kenntnis der Prozess-
    parameter für die Entwicklung von modernsten Verfahren
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  2. Unser Unternehmen beginnt erst und möchte eine große Menge an Anlagenkomponenten auf einmal bestellen. Kann AE die gesamten Geräte innerhalb kurzer Zeit liefern?
    Antwort: Es sind interessante Zeiten, da es schon viele Jahre her ist, dass ein neues Dünnfilmfertigungsverfahren aufkam. Der Solarmarkt profitiert davon, dass er die gesamte Entwicklung, die für die bestehenden angrenzenden Märkte stattgefunden hat, nutzen kann. Das beinhaltet sowohl die technologische Entwicklung als auch die Infrastruktur für die Anlagenfertigung und den Support. Die Aktivitäten von AE für Branchen wie die Halbleiterindustrie, FPD- und Industriebeschichtungsbranche hat uns eine bedeutende Fertigungskapazität beschert. Wir verfügen bereits über die Prozesse, Anlagen, Zulieferer und sonstige erforderlichen Ressourcen vor Ort in unseren großen Werken in Shenzhen (China) um einen Auftrag beliebigen Umfangs fertigzustellen, etwa eine 30-Megawatt- oder noch größere Anlage für einen neuen Solarfertigungsbetrieb.

    Abgesehen von den Anlagen bieten wir den Support, den Sie für den Erfolg Ihres neuen Fertigungsbetriebes brauchen. AE-Anwendungsingenieure stehen bereit, um Ihnen bei Fragen der Prozessentwicklung, Einrichtung, Optimierung und Fehlerbeseitigung zu helfen. Sie bieten wertvolle Einblicke und Erfahrungen aufgrund der langen Berufserfahrung mit einer Vielzahl unterschiedlicher Branchen, Fertigungstechnologien und Prozessbedingungen.

    Mit Vertriebs- und Servicebüros in den wichtigsten Fertigungszentren der Welt verfügt AE auch über die globale Infrastruktur, die notwendig ist, um einer globalen Branche wie der Solarbranche entsprechend Support bieten zu können. Wenn Ihr Betrieb beispielsweise in Europa ansässig ist, so haben Sie ein Büro vor Ort, das Ihnen in Ihrer Nähe beiseite steht. Auch wenn Ihr Kunde in Asien sitzt, haben wir viele Büros vor Ort, mit denen Sie überall in Kontakt treten können.

    Abbildung 2. Das hochmoderne Fertigungswerk von AE in Shenzhen (China) ist in der Lage, die Produktion in kurzer Zeit zu steigern, um die beträchtlichen Anforderungen an Geräten für einen neuen Solarfertigungsbetrieb zu erfüllen

    Abbildung: Das hochmoderne Fertigungswerk von AE in Shenzhen (China) ist in der Lage, die Produktion in kurzer Zeit zu steigern, um die beträchtlichen Anforderungen an Geräten für einen neuen Solarfertigungsbetrieb zu erfüllen
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  3. Warum sollte ich mich für ein vakuumbasiertes Fertigungsverfahren entscheiden? Welche Vorteile bietet dieses Verfahren gegenüber anderen, in der Fotovoltaikfertigung anwendbaren Methoden, wie Printing und Evaporation?
    Antwort: Zu den heute üblichen Verfahren in der Fotovoltaikfertigung gehört das Sputtern (PVD), PECVD, Drucken, Verdampfung und viele mehr. Allerdings bieten vakuumbasierte Prozesse wie PVD und PECVD eindeutige Vorzüge, die andere Methoden einfach nicht bieten können. Besonders PVD und PECVD bieten atomgenaue Kontrolle, durch die Sie die Filmeigenschaften, etwa die Stöchiometrie, Kristallinität und die Gleichförmigkeit innerhalb des Substrats, genauer kontrollieren können. PVD und PECVD produzieren zudem weniger Defekte als andere Methoden. Dieses hohe Maß an Kontrolle kulminiert in zwei wesentlichen Vorteilen für Solarpanelhersteller von heute: größerer Wirkungsgrad der Fotovoltaik und gesteigerter Durchsatz.

    Abbildung 3. Vereinfachte Darstellung eines Sputteringprozesses (PVD) — Andere Fotovoltaik-Fertigungsverfahren können die atomgenaue Präzision von vakuumbasierten Verfahren nicht erreichen

    Abbildung: Vereinfachte Darstellung eines Sputterprozesses (PVD) — Andere Fotovoltaik-Fertigungsverfahren können die atomgenaue Präzision von vakuumbasierten Verfahren nicht erreichen


    Die Abbildung oben zeigt das Verhalten auf Atomebene eines Sputterprozesses. Im ersten Schritt dieses Prozesses (links) werden Argonatome ionisiert. Ein beschleunigtes Elektron trifft in Form einer nicht elastischen Kollision auf ein Atom, das ein Elektron aus dem Atom entfernt und ein Ar+ Ion entsteht. Nun wird beim Sputtern selbst (in der Mitte) das Ar+ Ion zur negativen Katodenoberfläche hin beschleunigt. Es trifft mit einer für die Entfernung des Targetmaterials ausreichenden Energie auf. In der finalen Phase (rechts) erreicht das Targetmaterial die Substratoberfläche, auf der es sich als dünne Schicht anlagert. Weitere Informationen zum Sputtern finden Sie in unserem Sputter Spotlight® E-Newsletter.

    Ein weiterer Vorzug des vakuumbasierten Prozesses besteht in der Tat darin, dass in den Bereichen PVD und PECVD viel Expertenwissen und eine Vielzahl technologischer Entwicklungen vorhanden ist, die direkt in der Fotovoltaikfertigung angewendet werden können. AE bietet 34 Jahre Erfahrung sowie ein umfangreiches und hochmodernes Produktportfolio, das Ihnen herausragende Kontrollmöglichkeiten der Filmeigenschaften im Vergleich zu anderen Herstellern liefert. So liefern unsere Produkte geringere Defektraten, was nicht zur den Solarzellenwirkungsgrad, sondern auch höhere Betriebsleistung mit erhöhtem Durchsatz zur Folge hat. Höhere Betriebsleistung macht auch die Beschichtung großflächiger Substrate möglich. Beispielsweise ist der langjährige Erfolg unseres Crystal® AC-Netzteils auf das Erreichen des für die Architekturglasanwendungen erforderlichen hohen Leistungsniveaus zurückzuführen (darunter low-E Beschichtungen für den passiven Solarmarkt), was das Netzteil ideal für die Substratflächenvergrößerung in der Fotovoltaikindustrie macht. Weitere Informationen finden Sie im Whitepaper zum Thema Design Aspects of Large-Area Coating Supplies.

    In der Tat finden die Erfahrungen von AE bei der großflächigen Beschichtung in Branchen wie der FPD- und Architekturglasindustrie direkte Anwendung in der großflächigen Fotovoltaikfertigung. Wir haben unsere Produkte, Technologien und unser Fachwissen in den angrenzenden Branchen verfeinert, aber auch in der Halbleiterindustrie, die natürlich die ursprüngliche Siliziumwafer-Anwendung darstellt. Man könnte auch sagen, AE hat seine Zähne in der Halbleiterindustrie bekommen, eine Branche mit extrem hohen Anforderungen an Fertigungspräzision und sehr engen Fehlertoleranzen. Tatsächlich hat die Halbleiterfertigung das kleinste Prozessfenster aller Branchen. Darum bauen unsere Produkte und Technologien immer auf dem Konzept höchster Präzision auf, eine Tatsache, von der die Solarbranche in Form des verbesserten Zellenwirkungsgrades und gesteigerten Prozessdurchsatzes profitiert.
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  4. Ich habe einen CIGS-Prozess und meine oberste Schicht ist ein TCO. Haben Sie zur Temperatursteuerung meines TCO-Prozesses, zur Vermeidung der Verschlechterung der aktiven darunter liegenden Schicht, eine Idee?
    Antwort: Natürlich! Thermische Planung ist ein dringliches Problem für viele Anwendungen in der Fertigung. Aber zunächst etwas Hintergrundwissen für unsere Leser: Die meisten Fotovoltaikfertigungsverfahren beschichten zunächst eine TCO-Schicht (transparente leitfähige Oxidschicht), bevor andere Schichten aufgebracht werden. Allerdings ist das TCO bei CIGS- (und einigen Dünnfilm-Si-) Solarzellen, die zuletzt aufgebrachte Schicht. Anders als Metallschichten, die kalt aufgebracht werden können, da ihre elektrische Leitfähigkeit relativ unabhängig von der Temperatur ist, wird die Leitfähigkeit von TCOs in hohem Maße von der Temperatur beeinträchtigt. Um eine ausreichend leitfähige Schicht zu erzeugen, werden herkömmliche TCO-Prozesse bei hohen Temperaturen gefahren. Das Problem bei CIGS-Prozessen, bei dem TCO zuletzt aufgetragen wird, besteht nun darin, dass dieses die thermische Grenze aller vorherigen Schichten überschritten werden könnte. Zu hohe Temperaturen können die Diffusion des Dotierungsmaterials innerhalb der aktiven Schicht unter dem TCO zur Folge haben, was zu einer signifikanten Verschlechterung des Wirkungsgrads führt. Dazu kommt, dass das Substrat, wenn es temperaturempfindlich ist, bei den in herkömmlichen TCO-Beschichtungsprozessen üblichen Temperaturen tatsächlich schmelzen kann. Das ist besonders bei flexiblen Polymersubstraten problematisch.

    Abbildung 4. Bei einem CIGS-Solarpanel ist die zuletzt aufgebrachte Schicht das TCO, während es bei a-Si- und CdTe-Panels (a-Si, amorphes Silizium) als erste Schicht aufgebracht wird. Das birgt einige besondere, temperaturbedingte Herausforderungen für die CIGS-Fertigung

    Abbildung: Bei einem CIGS-Solarpanel ist die zuletzt aufgebrachte Schicht das TCO, während es bei a-Si- und CdTe-Panels (a-Si, amorphes Silizium) als erste Schicht aufgebracht wird. Das birgt einige besondere, temperaturbedingte Herausforderungen für die CIGS-Fertigung


    Wie also kann die scheinbar unheilvolle Situation gelöst werden? Es existieren leistungsfähige Methoden, die in einem Temperaturbereich ausgeführt werden können, bei dem es nicht zur Diffusion der aktiven Schicht oder zum Schmelzen des Substrats kommt, und bei denen eine gute Leitfähigkeit des TCO erreicht wird. Bei anderen Prozessen, die ebenfalls eine Temperaturkontrolle benötigen, werden diese Standardmethoden sehr erfolgreich angewendet, etwa bei Elektroden für FPD-Farbfilter und bei transparenten Leitern für Touchpanel-Fertigungsprozesse. Wenn Sie detaillierte Informationen über eine effiziente Lösung für Ihren temperaturkritischen Prozess benötigen, können Sie sich gerne mit uns in Verbindung setzen.
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Sputterprozesse

  1. Ich habe ein spezielles Targetmaterial. Wie lege ich fest, welcher Typ an Prozessstromversorgung zu verwenden ist: HF-Stromversorgung oder Wechselstrom- oder Gleichstromversorgungssysteme?
    Antwort: Es ist mit Sicherheit unkompliziert festzulegen, ob Sie HF verwenden sollten. Sie benötigen ein einfaches Ohmmeter. Platzieren Sie beide Ohmmeteranschlüsse irgendwo auf der Targetoberfläche. Wenn Ihr Meter unendlich anzeigt (wie zum Beispiel bei einem reinen Aluminiumoxidtarget), benötigt Ihr Prozess HF-Strom. Andererseits, wenn Ihr Ohmmeter etwas anderes als unendlich anzeigt, verwenden Sie Wechselstrom- oder Gleichstromversorgungssysteme.
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  2. OK, wie wähle ich dann zwischen Wechsel- und Gleichstrom?
    Antwort: Dies ist eine knifflige Frage. Wenn Ihr Prozess ein Batchprozess ist, können Sie wahrscheinlich mit Gleichstrom arbeiten oder mit gepulstem Gleichstrom. Wir haben hier die Sorge, die Anode während des Prozesses "zu verlieren". Wenn Sie reaktiv SiO2 sputtern, indem Sie Gleichstrom nutzen, wird sich die Anode (floatend oder Kammerpotenzial) letztendlich auch mit dem Isolator SiO2 beschichten. Diese isolierende Schicht verhindert, dass die Elektronen zurück zur Stromversorgung (die + zurück) fließen. Die Prozessspannung wird ansteigen und der Prozess wird abgeschwächt und sich letztendlich abschalten mit starken Bogenentladungen. Der Schlüssel ist, zu wissen, wie lang Ihr Prozess betrieben wird und wie viel Material Sie abtragen möchten. Sie müssen Ihre Kammergeometrie und Ihren Sputterprozess ganz genau kennen und verstehen. Es gibt interessante, kleine Tricks, wie Sie Ihre Anode länger sauber halten können. Gepulster Gleichstrom ist einer davon. (Andere sind eine andere Diskussion.)

    Ein Inlineprozess, der erfordert, dass das isolierende Material tagelang und wochenlang sputtert, ist ziemlich unkompliziert. Wechselstrom ist eine gute Methode um dahin zu gelangen. Der Nachteil ist, dass eine zweite Kathode angeschafft, installiert und gewartet werden muss. Wechselstrom bietet verbesserte Schichtqualität und verbesserte Schichteigenschaften.
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  3. Wie lege ich fest, ob direkter Gleichstrom oder gepulster Gleichstrom für meinen Prozess besser passt?
    Antwort: Sie werden fast immer eine bessere Schichtqualität mit gepulstem Gleichstrom feststellen, aber direkter Gleichstrom ist nicht ganz so teuer. Das heißt, das Benutzen von gepulstem Gleichstrom vermeidet den Kauf einer weiteren, teuren Kathode. Mit gepulstem Gleichstrom werden Sie verbesserte verbesserte Schichtqualität und verbesserte Schichteigenschaften feststellen.
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  4. Welche Sputterraten kann ich erzielen?
    Antwort: Wenn ich dies so einfach beantworten könnte, wäre ich reich und berühmt! Die Antwort hängt von der jeweilig eingestellten, individuellen Konfiguration ab—welche dynamisch sein kann. Die Sputterrate hängt ab von:
    • Kammergeometrie und Kathoden/Anoden-Aufbau
    • Arbeitsdruck
    • Gaszusammensetzung
    • Vorgabendicke
    • Magnetfeldstärke
    • Betriebsstromstärke
    • Vorgaben zum Target-Substrat Abstand

    Nichtsdestotrotz werden Sie wahrscheinlich Raten zwischen 2 und 10 Å pro Sekunde erreichen. Die wahre Botschaft ist die, dass die Optimierung Ihres Sputtersystems eine Kunst und eine Wissenschaft zugleich ist—eine Balance zwischen Kosten, Sputterrate und Schichtqualität. Der wahre Schlüssel ist, Ihre Kammergeometrie und Ihren Sputterprozess ganz genau zu kennen und zu verstehen. Sie sollten anfängliche Ratendurchläufe längeranhaltend als Ihre eigentlichen Prozessdurchläufe durchführen, damit Sie den Charakter Ihrer Kammer und Ihres Prozesses kennen lernen. Führen Sie anfänglich Ratendurchläufe mit niedrigem Strom durch und erhöhen Sie diesen jedes Mal langsam, damit Sie wissen, was bei einem richtigen Prozess zu erwarten ist.
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  5. Welche Arc Setpoints soll ich in meinem Sputtermenüsystem wählen?
    Antwort: Eine weitere Antwort, die mich reich und berühmt machen könnte. Auch hier hängt es von einigen Variablen ab:
    • Vorgabenmaterial und -dicke
    • Kathodengröße
    • Arbeitsspannung, die beeinflusst wird von Gaszusammensetzung, Magnetfeldstärke und Kammerdruck

    Typischerweise empfehle ich, den Bogenentladungspunkt auf 10% der Arbeitsspannung zu setzen. Allerdings benötigen größere Vorgaben längere Auszeiten, da es länger dauert, die Bogenentladungsenergie bei diesen großen Jungs vollständig umzuwandeln. Je größer die Vorgabenoberfläche, desto länger die Auszeit der Bogenentladung.
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  6. Meine Sputterrate war stets konstant. Warum änderte sich dies heute plötzlich?
    Antwort: OK, meine erste Reaktion ist: Was ist das letzte, das Sie mit Ihrem System gemacht haben? In etwa 90% der Fälle gibt Ihnen dies die Antwort. Wenn dies nicht die Lösung ist, ergeben sich hier andere Wege zur Überprüfung:
    • Treten mehr Bogenentladungen auf?
    • Hat sich die Plasmafarbe verändert?
    • Hat sich die Spannung und die Stromstärke des Stromversorgungssystems verändert?
    • Können Sie zum selben Basisdruck gehen?
    • Ist derselbe Gasfluss nötig, um denselben Prozessdruck zu erzielen?
    • Haben Sie dieselbe Zeit für den Ratenerhöhungstest?

    Alle oben genannten Aspekte deuten auf ein Leck irgendwo in der Kammer hin. Es kann auch mit der Kammersauberkeit zusammenhängen. Beide dieser Ansätze können in tieferen Diskussionen besprochen werden.
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  7. Was ist der Unterschied beim Einsatz planarer und drehbarer Targets?
    Die Antwort: Typischerweise können Sie 35 % eines planaren und 85 % eines drehbaren Targets nutzen. Diese Zahlen sind unabhängig von der Art der Stromversorgung bzw. vom eingesetzten Target-Material. Beachten Sie jedoch bitte, dass drehbare Kathoden nicht mit HF-Stromversorgung vereinbar sind. Im Allgemeinen werden drehbare Kathoden am besten bei Prozessen eingesetzt, die mit Wechselstrom, Gleichstrom oder gepulstem Gleichstrom betrieben werden.
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  8. Wie beeinträchtigen die verschiedenen Erosionsmuster planarer und drehbarer Targets den Prozess während der Nutzungsdauer des Targets?
    Die Antwort: Obwohl planare und drehbare Targets unterschiedlich erodiert werden, gibt es eigentlich kaum einen Unterschied, wie Sie die Stromversorgung Ihres Prozesses über die Nutzungsdauer des Targets handhaben sollten. Bei drehbaren Targets nimmt die Dicke gleichmäßig ab und führt dazu, dass der Abstand zwischen Magneten und Targetoberfläche abnimmt. Dies führt zu einer Zunahme des Stroms und einer Abnahme der Spannung. Obwohl planare Targets ungleichmäßig erodiert werden, können Sie eine Abnahme des Stroms und eine Zunahme der Spannung beobachten.
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  9. Sie haben vorher erwähnt, dass im Allgemeinen gepulster Gleichstrom und Wechselstrom zu besseren Schichten führen als einfacher Gleichstrom. Worin genau besteht dabei der Unterschied der Schichtqualitäten?
    Die Antwort: Die Fotos unten zeigen, dass der Unterschied in der Schichtqualität doch ganz erheblich ist.



    Film quality produced by straight-DC power

    Schichtqualität bei einfachem Gleichstrom (oben) gegenüber gepulstem Gleichstrom (unten)
    Quelle: Centre for Advanced Materials and Surface Engineering, University of Salford, Großbritannien.

    Film quality produced by pulsed-DC power





    Film quality produced by straight-DC power

    Schichtqualität bei einfachem Gleichstrom (oben) gegenüber Wechselstrom (unten)

    Film quality produced by AC power
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  10. Wie kann ich meine Sputter-Rate optimieren?
    Die Antwort: Die allgemeine Faustregel lautet: je niedriger der Druck, umso besser die Rate und Schichtqualität, weil es weniger Molekülzusammenstöße im Plasma gibt und eine größere freie Weglänge im Plasma (die Fähigkeit gesputterter Teilchen, vom Target aus das Substrat zu erreichen). Sputtern Sie also bei kleinstmöglichem Druck, aber vermeiden Sie natürlich gleichzeitig, in die Situation des Gasmangels zu geraten, der Ihrem Stromversorgungssystem Probleme bereiten kann.

    Zweitens können Sie mithilfe eines Gaussmeters Ihre Magnetrons abgleichen. Schlecht abgeglichene Magnetrons weiten die freie Weglänge im Plasma und führen zu einem Elektronenüberschuss.
    Unbalanced magnetrons



    Nicht abgeglichene Magnetrons (oben) gegenüber abgeglichene Magnetrons (unten)




    Balanced magnetrons

    Drittens: Prüfen Sie die Stärke Ihrer Magnete. Mit wachsender Magnetstärke wird auch die freie Weglänge im Plasma größer. Was man allerdings beachten sollte, ist, dass dies zwar zu einer größeren Sputter-Rate und Schichtdichte führt, dass stärkere Magnete aber auch die Erosionsspur in Ihrem Target vertieft und somit dessen Verwendung einschränkt.

    Nach all dem ist klar, dass es sich bei der Sputter-Rate um ein komplexes, vielschichtiges Thema handelt. Wenden Sie sich an uns, falls Sie Rat für eine spezifische Situation brauchen.
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  11. Ich habe gehört, dass eine aufkommende Technologie namens HPPMS extrem ebene und gleichförmige Schichten erzeugt, derzeit allerdings noch nicht verbreitet ist. Gibt es Alternativen, die ähnliche Ergebnisse mit verfügbaren Anlagen erreichen?
    Die Antwort: Sie haben Glück! Es gibt in der Tat ein leicht zugängliches Verfahren, das Ihnen ein vergleichbares Maß an Planheit bietet, wie die HPPMS-Technologie (High-Power, Pulsed Magnetron Sputtering). Bei diesem Verfahren werden zwei Prozess-Stromversorgungsmethoden kombiniert: HF und gepulster Gleichstrom. Der weitere Vorteil ist, dass es, obwohl die Methode selbst relativ neu ist, HF-überlagerten, gepulsten Gleichstrom schon lange genug gibt, sodass dazu schon eine Reihe von Informationen entwickelt und verfügbar gemacht wurde. Siehe AEs power supply selection matrix sowie unsere Anwendungshinweise Arc Handling in RF-Superimposed DC Processes für Einzelheiten dieses Verfahrens.
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  12. Ich plane einen Prozess und habe eine Frage zur HF-Stromversorgung. Worin bestehen die Vor- und Nachteile, wenn ein Prozess im Spannungs- oder Leistungsmodus betrieben wird? Erhalte ich die gleichen Filmeigenschaften, wenn ich den Prozess im Konstantleistungs- statt im Konstantspannungsbetrieb betreibe?—Anonym
    Antwort: Ich würde die Stromversorgung im Leistungssteuermodus fahren. Das Netzteil „sieht“ die Last und passt V und I entsprechend an, sodass für beide genügend Raum bleibt, um auf alle Anomalien im Prozess zu reagieren. Wenn das Netzteil im Spannungsregelbetrieb gefahren wird, passt es P und I entsprechend an. Dies ist aber OK, wenn Sie die Last genau regeln können. Wenn die Last eines von beiden ändert, dann ändern sich auch P und I, sodass der Prozess schnell aus den Spezifikationsvorgaben laufen kann. Viel Glück!
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  13. Wir untersuchen TiO2-Filme für eine optische Anwendung mit nur einer Magnetronkathode. Ziel wäre es, TiO2 mithilfe einer gepulsten DC -Stromversorgung hinzubekommen. Das Substrat würde auf max. 350°C erhitzt und wir würden O2 und Ar als Prozessgase verwenden. Können Sie eine gepulste DC-Stromversorgung und die optimalen Prozessparameter empfehlen, mit denen man eine tadellose, dichte Schicht und eine hohe Abscheidungsrate erhält? Wie hoch ist die maximal mögliche Abscheidungsrate für TiO2? Können Sie mir die gleichen Ratschläge auch für SiO2 geben. —Atul Nagras
    Antwort: Ich würde ein Pinnacle® Plus DC-/Pulsed-DC-Netzteil verwenden. AE bietet die Geräte als 5 kW und 10 kW Versionen an. Je nach Leistung Ihres Zielsystems müssten Sie die passende Version wählen. Meine Faustregel ist maximal 100 W pro in2 für maximale Inchgröße, 70 W pro in2 nominal für eine leichte Kühlungsreserve. Es handelt sich um einen fortlaufenden Prozess.

    TiO2 ist im Fully Oxide Mode sehr langsam. Die Rate hängt von einer Vielzahl von Faktoren in Ihrer Kammer ab: Abstand vom Target zum Substrat, Druck, Magnetstärke, etc.— Sie kennen das ja. Eine gute Richtgröße ist 3 bis 5 Å pro Sek. Beim SiO2 käme das gleiche Netzteil zum Einsatz und würde vermutlich 5 bis 8 Å pro Sek. bekommen.

    Lesen Sie dazu bitte Wie hoch sind die Sputteringraten, die ich erreichen kann? sowie Wie kann ich meine Sputtingrate verbessern?, wenn Sie weitere Informationen zu den bei der Sputterrate wichtigen Faktoren wissen möchten. Wenden Sie sich an uns wenn Sie weitere Ratschläge benötigen.
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  14. Ich habe nicht genug Platz in meiner Kammer, um ein Doppel-Magnetronsystem einzusetzen. Gibt es gute Alternativen?
    Antwort: Es gibt zwei Möglichkeiten: RAS oder HF-überlagerter Gleichstrom (HF/DC). Von der Verwendung von RAS rate ich hier ab, da dies Bohrlöcher in der Vakuumkammer erfordern würde, um die Hochspannungsanoden anzubringen, was sehr kompliziert und arbeitsaufwändig ist. RF/DC hingegen kann einfacher hinzugefügt werden als RAS und braucht weniger Platz als vollwertiges DC, da nur eine Kathode benötigt wird. Kostenmäßig gibt es einen kleinen Nachteil. RF/DC ist anfänglich teurer, da man zwei Netzteile kaufen muss (eine HF-Einheit und eine DC- oder gepulste DC-Einheit), aber auf der Verbrauchsmaterialseite spart man das wieder ein, da man nur eine Kathode kaufen muss.
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  15. Ich habe gehört, die Einrichtung für HF-überlagerten Gleichstrom ist kompliziert. Welches sind die wichtigsten Fallstricke, die es zu vermeiden gilt?
    Antwort: Einwandfreies Einrichten des Arc Handling ist der Schlüssel zum Erfolg beim HF/DC, da hier zwei Stromversorgungsarten zugleich arbeiten. Das DC- oder gepulte DC-Netzteil kann Bögen besser erkennen und genauer darauf reagieren als das HF-Netzteil. Folglich muss das DC-Netzteil in der Lage sein, die HF-Einheit zu steuern, um sowohl die DC- als auch die HF Energie abzuschalten, wenn es zur Arcbildung kommt. Es muss zudem in der Lage sein, die Energie zuzuschalten, sobald der Bogen gelöscht ist. Die auf dem Markt verfügbaren DC-Netzteile verhalten sich diesbezüglich sehr unterschiedlich. Einige bieten überhaupt keine DC/HF-Steuerungmethode oder dergleichen an, während andere eine leistungsfähige Steuerung bieten. So verleiht die Arc-Sync™ Technologie beispielsweise den Pinnacle® Plus+ DC-Netzteilen einfache und effiziente Steuerungsmöglichkeiten für eine daran angeschlossene Cesar® HF-Einheit für den Umgang mit Arcs.

    Es gibt noch weitere Themen, die es bei der Einrichtung von HF/DC-Netzteilen zu beachten gilt, etwa die Verkabelung und die Verwendung eines Filters oder einer Weiche. Weitere Informationen finden Sie in unserer technischen Note Arc Handling bei HF-überlagerten DC-Prozessanwendungen.
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  16. Ich habe eine Frage zu Pinnacle® Plus+ 5 kW (325 bis 650 VDC). Wir setzen es für ein kleines 3"-Molybdän-Target (im DC-Modus) mit einem Magnetron zum Sputtern von Molybdänfilmen ein. Allerdings läuft unser derzeitiger Prozess mit 300 W (bei ca. 400 VDC; 0,75 A), was deutlich unter der angegebenen Reproduzierbarkeit („0,1% von 10% bis 100% der Nennleistung“). Ich bin etwas beunruhigt hinsichtlich der Gesamtstabilität des Prozesses. Können Sie mir etwas zur Ausgangsgenauigkeit und Reproduzierbarkeit des 5 kW Netzteils bei einer Leistung von nur 300 W sagen? Wäre es besser, ein 500 W DC-Modell einzusetzen? –Jörg Winkler
    Antwort: a, das ist ein Problem. Obgleich die Pinnacle Stromversorgung und ihre Verwandten, die Pinnacle Plus+ Netzteile tatsächlich „unverwüstlich“ sind, möchte ich sie hier nicht empfehlen. Stromversorgungen von AE sind Stromquellen und benötigen eine bestimmte Stromstärke, um ihre Schaltungen daran auszurichten. Ich kenne noch ein paar Leute, die versucht haben, Pinnacle Plus+ auf eine derart niedrige Leistung herunterzuregeln und dann seltsame und wundersame Dinge in ihren Prozessen erlebten. Der Strom ist zu niedrig für die Regelschaltungen und die Genauigkeit bewegt sich bei dieser geringen Leistung im Bereich von 5%. Die Reproduzierbarkeit könnte ebenfalls nicht ausreichend sein, da die Versorgung vielleicht denkt, sich in einer konstanten Bogenentladung zu befinden.

    Ich stimme Ihnen zu, dass Sie ein 3 kW Pinnacle oder ein MDX 1,5 kW mit Sparc-le® V verwenden sollten. Wir wissen, dass das Sparc-le V lediglich 110 bis 150 W benötigt, um „warmzulaufen“. Damit sollten Sie die entsprechenden Einstellungen und eine deutlich verbesserte Reproduzierbarkeit hinbekommen.
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  17. Wie weit entfernt müssen die Magnetrons entfernt sein, wenn man ein AC-Netzteil und ein duales Magnetronsystem (DMS) verwendet?
    Antwort: Eine wirklich gute Frage. Wenn Sie Planarmagnetrons verwenden, können Sie einen Abstand von 2,5 cm (1″) bis 1 m (3') einhalten. Das Wichtigste ist, dass Sie einen guten Leitweg für den Elektronfluss zwischen den beiden Magnetrons brauchen. Nur die Dunkelraumschirmung darf sich im Elektron-Flussbereich befinden. Wenn Sie Planarmagnetrons nebeneinander anordnen möchten (d. h. in die gleiche Richtung zeigend oder leicht zueinander geneigt), müssen Sie „die Reifen wechseln“ — das heißt, die Targetseiten vertauschen oder sie im selben Magnetron drehen, da die dem anderen Magnetron nächstliegende Laufbahn sich sehr schnell abnutzt, was die Target-Nutzung verringert.
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  18. Welche Leistung kann ich von einem dualen Magnetronsystem und einer AC-Stromversorgung im Vergleich zu einer DC-Stromversorgung und einem einfachen Magnetron erwarten?
    Antwort: Nehmen wir an, dass die DC-Stromversorgung ständig eingeschaltet ist und deshalb 100% Depositionsanteil erzielt, dann kommt eine AC-Stromversorgung mit einem DMS auf rund 80 bis 85% davon, da es beim Sputtering die Magnetrons wechselt und Null durchläuft. Aufgrund des permanent wechselnden AC-Signals kann es den Magnetrons kein konstantes Signal für das Sputtering liefern. Bei der Annäherung an Null nimmt das Sputtering ab und beim eigentlichen Nulldurchgang hört das Sputtering auf. Das andere Magnetron muss das Feuer wieder entzünden, somit eilt der Strom hier nach.
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FPD Prozesse

  1. Wie stelle ich fest, ob gepulster Gleichstrom am besten passt für meinen FPD-Prozess?
    Antwort: Wenn Sie Prozesse haben, die sehr sensibel auf auftretende Bogenentladungen reagieren, dann wird gepulster Gleichstrom sicherlich helfen. Aufladungsaufbau auf dielektrischen Oberflächen gehört zu jeder Vorgabe. Gepulster Gleichstrom dient dazu, Schäden durch entstehende Bogenentladungen in PVD-Prozessen durch periodisches Umkehren der Spannung und Neutralisieren dieses Aufbaus vorzubeugen.

    Gepulster Gleichstrom erzeugt fast immer bessere Schichtqualität, Kostenersparnis, sowie höheren Ertrag und Durchsatz als schlichter Gleichstrom. Er reduziert das Auftreten von "Nadellochdefekten" und verbessert elektrische Eigenschaften durch Reduzierung der Widerstandsfähigkeit. Er kann auch Materialkosten senken, indem die Targetausnutzung verbessert wird und die Nutzung von weniger teuren Targets ohne negativen Effekt auf die Filmqualität ermöglicht wird. Dies erhöht dramatisch die Prozessproduktivität und den Ertrag.

    Für bestehende Gleichstrom gespeiste PVD-Prozesse ist es relativ einfach, diese wertvolle Pulsfunktion hinzuzufügen, indem Zubehör, wie z.B. AEs Pulsar®, in Ihr System integriert wird.
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  2. Beeinflusst der Mangel an Sputtering während der Spannungsumkehrung meine Sputterrate bei gepulstem Gleichstrom?
    Antwort: Nur geringfügig. AEs einzigartige gepulste Gleichstrom Topologie berechnet Energiespeicherung während des Spannungsumkehrungsschritts ein. Diese Energie wird dann während des nachfolgenden Sputterschritts freigesetzt. Im Wesentlichen ist daher der gelieferte durchschnittliche Strom gleich zu ähnlichen Sputterprozessen.

    Das heißt, die Sputterrate ist komplex und beeinflusst durch viele Variablen, einschließlich:
    • Kammergeometrie und Kathoden/Anoden-Aufbau
    • Betriebsdruck
    • Gaszusammensetzung
    • Targetkühlung
    • Targetdicke
    • Magnetfeldstärke
    • Betriebsstromstärke
    • Target-Substrat-Abstand


    Die Optimierung Ihres Sputtersystems ist eine Kunst und eine Wissenschaft zugleich—eine Balance zwischen Kosten, Sputterrate und Filmqualität. Der wahre Schlüssel ist, Ihre Kammergeometrie und Ihren Sputterprozess ganz genau zu kennen und zu verstehen. Um vollständig zu verstehen, wie gepulster Gleichstrom Ihren Prozess beeinflusst, führen Sie anfängliche Ratendurchläufe längeranhaltend als Ihre eigentlichen Prozessdurchläufe durch, damit Sie den Charakter Ihrer Kammer und Ihres Prozesses kennen lernen. Um zu lernen, was während eines echten Prozesses zu erwarten ist, können Sie diese Erstdurchläufe bei niedrigem Strom testen und jedes Mal den Strom langsam anheben. Dies ist eine Methode zur Systemcharakterisierung.
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  3. Gibt es Technologien, die die OLED Lebensdauer verlängern durch eine Verbesserung der Qualität der Verkapselungsschicht?
    Antwort: Thin-Film-Verkapselung verbessert wesentlich die OLED Lebensdauer durch Erzeugen einer Barriere gegen Luft und Feuchtigkeit. Diese Schicht kann besonders vorteilhaft sein für flexible Displays, da die verschiedenen berücksichtigten Substrate, wie zum Beispiel flexible Polymere, durch Flüssigkeiten und Gase durchdrungen werden können. Schlechte Schichtqualität kann zulassen, dass Wasser und Luft die organischen Schichten durch Ausbreitung im Material verschmutzen könnenl.

    Um diese Barriere zu erzeugen ist es notwendig, die entsprechenden Filmeigenschaften für Ihre Anwendung zu kennen, einschließlich des Ausbleibens von Nadellöchern sowie Ihr gewünschtes Level an Dichte und Kristallinität der abgeschiedenen Schicht. Verschiedene Plasmaprozesse erlauben Ihnen, Energie zu kontrollieren, um die verbesserten Filmcharakteristika zu ermöglichen, die die effektive Verkapselung benötigt.

    AE hat Produkte, welche die entsprechenden Energielevel erreichen können sowie Fähigkeiten zur Bogenentladungssteuerung besitzen, die sogenannte "Nadellöcher" bedingt durch Bogenentladungen vorbeugen. AEs vielfältiges Portfolio zeigt Gleichstrom-, gepulsten Gleichstrom- und HF-Produkte, die entworfen wurden, um die Herausforderungen zu lösen, die durch solche Spitzenanwendungen gestellt wurden. Bitte nehmen Sie für zusätzliche Informationen Kontakt mit uns auf unter support-de@aei.com.
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  4. Wo kann ich Hilfe für die Entwicklung von OLED oder anderen fortschrittlichen Prozessen bekommen?
    Antwort: Fachkenntnis in verwandten Thin-Film-Märkten ist extrem hilfreich für die FPD-Prozessinnovation. Der Bedarf an besserer Leuchteffizienz und die Vorstellung neuer Geräte wie zum Beispiel flexible Displays (OLEDs) und digitale Beschilderung schaffen die Notwendigkeit fortschrittlicher Herstellungsprozesse, die eine Kostenreduktion für das Endprodukt ermöglicht. Die folgende Tabelle zieht generelle Parallelen zwischen zukünftiger FPD-Herstellung und heutigen verwandten Thin-Film-Prozessen.



    FPD-Anwendung

     
    Verwandte Thin-Film-Anwendung Gemeinsamkeiten
    Alle FPD-Geräte der nächsten Generation Halbleiter Extrem präzise Prozesse
    Flexible displays Web Coating Flexible Materialien
    Sehr hoher Durchsatz
    Niedrigtemperaturprozesse
    Großdisplays Architekturglas Großflächige Materialien
    Strategien zur Ausrüstungsbeschaffung
    Steigende Stromanforderungen
    OLEDs Photovoltaik Herstellungsaufbau[1]
    Technologieinnovation

    [1] Photovoltaik konvertiert Licht in Energie, während OLEDs eine umgekehrte Aktion durchführen, konvertieren von Elektrizität in Licht. Deshalb haben die beiden Anwendungen extrem ähnliche Materialien, Ausrüstung, Prozesse und Prozeduren. Einige dieser Gemeinsamkeiten schließen transparente konduktive Oxide, Konduktoren und Verkapselungsschichten ein. Lesen Sie oben die Frage für Details zur Verkapselung.



    Wo also finden Sie Fachkenntnis, die alle diese Thin-Film-Industrien umfasst? AE entwickelt seit 34 Jahren Technologien,  die präzise Plasmaprozesse ermöglichen. Mit Erfahrung in allen diesen oben aufgelisteten angrenzenden Thin-Film-Anwendungen können wir ein wertvoller Partner in Ihren Prozessentwicklungsbestrebungen sein[2].

    Sobald der Prozessaufbau abgeschlossen ist, kann AE mit Vor-Ort-Systemintegration assistieren. Wir können zudem ausführliche Vor-Ort-Tests durchführen, um Ihnen zu helfen, den Erfolg ihres neuen Aufbaus zu sichern. Dies kann aufgrund des Trend, die Erstakzeptanztests (IAT) zu beschränken und nur finale Akzeptanztests (FAT) beim Endverbraucher durchzuführen[2], kritisch werden.

    Wenn Sie Fragen zu Ihren speziellen geplanten Applikationen haben, freuen wir uns, diese zu beantworten. Bitte nehmen Sie Kontakt mit uns unter support-de@aei.co auf.

    [2] Überprüfen Sie bitte Ihren Ausrüstungsanbieter, um zu sehen, welche AE Supportoption bei Ihnen zum Tragen kommen.

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  5. Von welchen existierenden Produkttechnologien kann FPD profitieren?
    Antwort: Was Herstellungstechnologie betrifft, hat der heutige Markt einen Vorteil gegenüber der früheren Halbleiterindustrie. Während die  Halbleiterentwicklung keine Technologiegrundlage hatte, von der sie ausgehen konnte, leitet sich FPD vom Halbleiterequipment und den  –methoden ab. Daher startete die FPD-Technologie mit starken, hochentwickelten Herstellungstechniken. Dies hat ferner eine schnellere Weiterentwicklung begünstigt verglichen mit anderen Industrien. Während sich der FPD-Markt weiterentwickelt, bieten bestehende Technologien aus anderen Märkten weiterhin Vorteile.

    Technologien, die Vorteile für die FPD-Herstellung bieten, sind:



    Technologie

     
    Vorteile
    Arc Management Reduziert Substratschäden (Nadellöcher)
    Verbessert den Ertrag
    Erlaubt höhere Stromlevel für höheren Ertrag
    Passende Netzwerktechnologie Verbessert Genauigkeit und Effizienz der Stromversorgung für bessere Filmqualität und Ertrag
    Präzise Stromversorgung Verbessert den Ertrag
    Präzise Subsystemkontrolle und Überwachungsfunktionen Erleichtert Prozessmanipulation und Innovation
    Erweitert Prozessproduktivität und Ertrag
    Erhöht die Betriebszeit
    Gepulster Gleichstrom Verbessert Filmqualität und Ertrag
    Reduziert Materialkosten
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  6. Die Vorteile gepulsten DCs klingen sehr überzeugend, aber mir macht meine Sputterrate Sorgen. Nimmt gepulster Gleichstrom beim Umkehrpuls Sputterenergie weg?
    Antwort: Das hängt von der Qualität Ihrer Stromversorgung ab. Stromversorgungsgeräte von niedrigerer Qualität verringern die Sputterrate tatsächlich, da sie beim Umkehrpuls Sputterenergie verbrauchen. Die Geräte von AE hingegen speichern die Sputterenergie beim Umkehrpuls. Diese Energie wird dann beim Puls genutzt, wodurch Ihre Sputterrate und Ihr Durchsatz erhalten bleiben.
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  7. Ich kontrolliere und überwache meine Stromversorgung mit VFP (Virtual Front Panel) von AE. Kann VFP auch bei der Prozessentwicklung helfen?
    Antwort: Ja! Mit VFP können Sie Ihren Prozess handhaben und die Ergebnisse über Ihren PC verfolgen. Sie müssen noch nicht einmal in der Nähe des Produktionswerkzeugs sein, um neue Rezepte zu testen. Die Kontrolle oder Überwachung erfolgt aus der Ferne über Ethernet in Ihrem Netzwerk. Während des Systemstarts oder im F&E-Modus können Sie neue Rezepte schreiben, während Sie an einem bestimmten Werkzeug spezifische Prozessbedingungen nachbilden. Dies ist überaus bequem und flexibel und verringert außerdem kostspieligen Werkzeugeinsatz. Einige AE-Stromversorgungsgeräte sind mit VFP ausgestattet. Bitte wenden Sie sich an uns für weitere Informationen.
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  8. Kennen Sie aus Ihrem Erfahrungsschatz einfache und günstige Tricks, mit denen sich beträchtliche Prozessverbesserungen realisieren lassen?
    Antwort: Da gibt es einige Möglichkeiten, doch konzentrieren wir uns auf die bekanntesten Faktoren: die Länge und Qualität des Kabels. Eine Gelegenheit, Arcs und durch Arcs verursachte Schäden zu reduzieren, besteht darin, Ihr Stromversorgungs-Kathodenkabel zu prüfen. Die Energie wird im Kabel induktiv gespeichert; ein Kabel weist pro Meter eine bestimmte Menge Induktivität auf. Wenn Sie die Kabellänge verringern und ein Kabel mit geringer Induktivität benutzen, senken Sie die gespeicherte Energiemenge im Kabel-Kathoden-System der Stromversorgung. Somit reduzieren Sie die Strommenge, die ggf. an auftretende Arcs übertragen wird. Verwenden Sie daher zwischen Stromversorgungsgerät und Kathode das kürzeste Kabel mit der geringstmöglichen Induktivität.
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  9. Ich will für meinen PVD-Prozess kontinuierlich die bestmögliche Produktivität erreichen. Wer kann mir dabei helfen?
    Antwort: In der heutigen FPD-Branche kommt es vor allem auf Durchsatz und Ertrag an. Daher ist es absolut entscheidend, Ihre PVD-Prozesse zu optimieren. Während sich Anwendungen und Prozesse weiterentwickeln, kann sich AE mit Originalherstellern kurzschließen, um so eine Optimierung Ihrer fortschrittlichen Technologien zu erreichen. Indem Sie sich für Anlagenanbieter entscheiden, die einen umfassenden und schnellen Support bieten, können Ihre Systeme mitwachsen, sobald neue Technologien verfügbar werden.

    Der Support Ihres Anlagenanbieters muss folgende Elemente beinhalten:
    • Anwendungs-Support[1]—Bei AE arbeiten Experten der jeweiligen von uns bedienten Branchen, um Ihnen bei prozessrelevanten Möglichkeiten zur Seite zu stehen. Der Kunde profitiert von dieser Aktivität – sofort und auch in Zukunft, denn die gewonnenen Erfahrungen gehen an die AE-Entwicklerteams zur weiteren Produktentwicklung zurück.
    • Produkte zur Prozessverbesserung[1]—Nutzen Ihre Prozesse in puncto Durchsatz, Ertrag und Kosteneffizienz ihr ganzes zur Verfügung stehendes Potenzial? Der umfassende Zugriff auf AEs vielschichtiges Produktportfolio gestattet angepasste Optimierungsmöglichkeiten und gewährleistet so, dass Sie für Ihren Prozess die idealen Produkte erhalten.
    • Produktreparaturdienste[1]—AE bietet in allen großen Fertigungsregionen weltweit Kundendienstzentren, die umfassenden und passenden Service bieten. Unsere sachkundigen Mitarbeiter stellen sicher, dass Ihnen zügig und professionell geholfen wird.
    • Produkt-Upgrade-Dienste[1]—Fortwährende Produktverbesserungen sind ein Schlüssel zum Erfolg von AE und unseren Kunden. Wir bieten  fortwährend solche Verbesserungen, um die Lebenszeit sowie die Leistung Ihrer Produkte kontinuierlich zu verbessern.

    [1] Bitte fragen Sie Ihren Anlagenzulieferer nach den Ihnen zur Verfügung stehenden AE-Support-Optionen.
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  10. Welche Branchenführer müssten sich Ihrer Meinung nach ändern, damit die FPD-Herstellung rentabler wird?
    Antwort: Die gegenwärtigen Marktbedingungen sind wirklich frustrierend: Man fühlt sich ein wenig wie in einer Warteschleife – mit Gewinnen, die erst dann zufrieden stellen könnten, wenn die Kunden mehr FPDs kaufen bzw. wenn die Herstellungskosten merklich sinken würden. Dennoch gibt es guten Grund, optimistisch zu sein. Zunächst besteht ein starkes Verbraucherinteresse an der FPD-Technologie und somit ein enormes Wachstumspotenzial groß. Trotzdem muss einiges geschehen, bevor aus diesem Potenzial echte Gewinne erwachsen.

    Der Anfang der Halbleiterindustrie ähnelte sehr dem heutigen FPD-Markt. Das Verbraucherinteresse war groß, aber der Absatz blieb hinter den Erwartungen zurück. Wie gelang es der Halbleiterindustrie, dieses Dilemma zu überwinden und die gestiegenen Umsatzzahlen zu erreichen, die der Branche schließlich nachhaltige Rentabilität bescherte? Mehrere Faktoren haben dabei eine Rolle gespielt, darunter Verbesserungen in der Fertigungsproduktivität und in der Erschwinglichkeit des Materials. Dies führte zu verringerten Endproduktkosten, die letztlich eine bessere Marktdurchdringung und eine gestiegene Verbrauchernachfrage ermöglichten.

    Es gibt bereits Anzeichen dafür, dass die FPD-Branche in die Fußstapfen der Halbleiterindustrie treten wird. Da Unterhaltungsliebhaber CRT-Technologie als nicht mehr angemessen ansehen, kaufen sie konsequenterweise FPDs als Ersatz. Alle großen Computerhersteller betrachten FPDs nicht mehr als Luxusartikel. Bei den meisten ist FPD daher standardmäßig für neue Systeme eingebaut. Zusätzliche Kostensenkungen durch Allianzen in der Branche schaffen verbesserte Nutzungs- und Vertriebskanäle. All dies deutet darauf hin, dass sich positive Veränderungen abzeichnen und auch weiterhin abzeichnen wird.
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  11. Sie schrieben in der Ausgabe Q4 2007 des FP Focus über CEX. Was bedeutet das genau?
    Antwort: CEX steht für Common Exciter Oscillator. Der CEX oder Masteroszillator wird verwendet, um mehrere Stromversorgungen miteinander zu verbinden, die ihrerseits mit mehreren Elektroden oder Kathoden in derselben Kammer verbunden sind. Der Einsatz des CEX soll das Plasma effizient stabilisieren und die potenziell schwächende Wirkung des Crosstalks zwischen Elektroden und Kathoden mildern. Diese Art des Crosstalk kann das Zielmaterial beschädigen, zu einem Lichtbogen im Substrat und zur Beschädigung des Substrats führen. Es kann auch sein, dass das Netzteil beschädigt wird. Darüber hinaus kann Crosstalk verhindern, dass der gewünschte Spannungspegel erreicht und somit der Durchsatz verringert wird.

    Bei größeren Substraten, etwa bei denjenigen, die häufig bei der FPD- und Architekturglasherstellung und noch häufiger bei Solarzellen-Anwendungen Anwendung finden, werden mitunter über ein Dutzend Kathoden je Kammer benötigt. Damit die in eine Kammer hineinpassen, muss der Raum zwischen den Kathoden schrumpfen. Wenn engräumige Kathodenanordnungen nicht mit Hilfe einer Funktion wie dem CEX z.B. bei der PEII-Stromversorgung synchronisiert werden, können sie verschiedene Potenziale haben, was zu Störungen untereinander führt. Diese gegenseitige Wechselwirkung nennt man Crosstalk. Und die kann eben zu den oben beschriebenen ernsten Prozess-, Schicht- und Geräteproblemen führen.

    Für Anleitungen für die Verwendung der CEX-Funktion der niederfrequenten PEII-Stromversorgung zur Schaffung einer alternierenden Kathodenanordnung, mit der eine deutlich verbesserte Prozesskontrolle, Schichtqualität und Laufzeit erreicht wird, lesen bitte Sie unsere Anwendungshinweis "Enhanced Plasma Containment for Inline Sputtering Systems".
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  12. Warum verfügen einige AC-Stromversorgungen über die CEX-Funktion und andere nicht?
    Antwort: AC-Stromversorgungen besitzen entweder eine feste oder variable Frequenz. Um den CEX zur Synchronisierung mehrerer AC-Stromversorgungen zu nutzen, muss der Ausgang aller Stromversorgungen dieselbe Frequenz haben. Darum ist es logisch, CEX zur Synchronisierung von AC-Stromversorgungen mit fester Frequenz, wie beispielsweise dem AE PEII zu nutzen. Der Ausgang von Stromversorgungen mit variablen Frequenzen, wie beispielsweise der Crystal®-Stromversorgung von AE, ist von der Lastimpedanz abhängig, die wiederum von den Prozessbedingungen abhängig ist. Das heißt, dass vermutlich jede Stromversorgung seine eigene Frequenz aufgrund der eigenen Lastimpedanz produziert. Aus diesem Grund ist es naturgemäß unmöglich, mehrere Stromversorgungen mit variabler Frequenz per CEX-Funktion oder andere Phasensynchronisationsfunktionen zu synchronisieren.

    Beachten Sie aber, dass die Vorteile des CEX nicht auf Prozesse mit Festfrequenz-AC-Stromversorgungen begrenzt sind. Pinnacle® Plus+ (gepulste DC-Stromversorgung) und Pulsar® sowie Sparc-le® V (DC-Pulsing Accessories) verfügen über einen CEX zur Synchronsierung des Ausgangs mehrerer gepulster DC-Einheiten. Das liefert die gleichen Vorteile bei Plasmaeinschluss und Crosstalk-Dämpfung für die gepulste DC-Spannungsversorgung wie für die oben beschriebenen AC-Spannungsversorgung. CEX gibt es auch für bestimmte AE HF-Stromversorgungen.
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  13. Meine Stromversorgung verfügt über einen CEX. Wie stelle ich ihn richtig ein?
    Antwort: Die Einstellung des CEX erfordert einfache Verbindungen vom CEX/Drive Out Ausgang einer Einheit zum CEX/Drive In Anschluss einer anderen, wie in der Abbildung unten gezeigt. Bitte beachten Sie, dass es auch erforderlich ist, CEX-Terminierungsstecker in den CEX/Drive Out Anschlussstecker der letzten Einheit zu stecken.

    Die folgende Abbildung zeigt die Rückseiten mehrerer korrekt verbundener PEII-Stromversorgungen in der CEX-Anordnung. Weitere Informationen finden Sie in der Bedienungsanleitung Ihrer Stromversorgung. Oder setzen Sie sich mit uns in Verbindung, gerne beantworten wir Fragen zur CEX-Einrichtung für Ihr spezifisches System. Weitere Informationen zu den Vorteilen des CEX und der Einrichtung finden Sie in unserem Anwendungshinweis "Enhanced Plasma Containment for Inline Sputtering Systems".

    Abbildung 1. Korrekte CEX-Einrichtung für die angeschlossenen PEII-Netzteile
    Abbildung: Korrekte CEX-Einrichtung für die angeschlossenen PEII-Stromversorgungen
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  14. Meine Stromversorgung erreicht den Einstellwert nicht. Warum geschieht dies, und was kann ich tun?
    Antwort: In einem Verbundsystem löst eine zu niedrige Leistung einen Alarm aus, aber in einer Laborumgebung verursacht dies lediglich eine Abnahme der Schichtdicke. Hinsichtlich der Ursache Ihrer Leistungsprobleme gibt es eine Reihe von Möglichkeiten. Zum einen kann es sein, dass Ihre Stromversorgung einfach nicht die Leistung bringen kann, die Sie brauchen, weil Strom oder Spannung aufgrund einer Impedanzfehlanpassung an ihre Grenze kommen. Hier ist die Lösung, eine geeignete Stromversorgung für Ihre Anforderungen zu finden. Zur Minimierung des Problems verfügen AE-Stromversorgungen über extrem breite Impedanzbereiche. Zudem werden einige Stromversorgungen mit spezifischen Impedanzkonfigurationen zur Erfüllung besonderer Anforderungen angeboten, wie beispielsweise die Pinnacle® Plus Stromversorgung (DC-/gepulste DC-Stromversorgung), die in High-Z und Low-Z Konfiguration erhältlich ist.

    Eine andere Möglichkeit ist, dass die Arc-Rate zu groß ist. Um einen Arc zu löschen, schaltet die Stromversorgung für sehr kurze Zeit ab und anschließend wieder an. Gewöhnlich kehrt der Ausgang nach dem Wiederanschalten auf den Einstellwert zurück. Allerdings kann es sein, dass die Stromversorgung aufgrund der vielen Arcs so häufig abschaltet, dass der tatsächlich gelieferte Leistungswert unter den Einstellwert fällt. In diesem Fall besteht die Lösung darin, die Arc-Parameter zu prüfen und sich zu vergewissern, dass diese für Ihren Prozess korrekt eingestellt sind. Prüfen Sie auch Ihre Prozessparameter. Beobachten Sie weiterhin Ihre Prozessparameter und setzen Sie sich mit uns in Verbindung, wenn Sie weitere Hilfe benötigen.
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