Aluminiumoxid-Abscheidung durch Plasma-CVD

Forschungsprojekt P 14338Aluminiumoxid-Abscheidung durch Plasma-CVDJ. LAIMER06.03.2000 Heutzutage ist es üblich die Eigenschaften von Hochleistungswekzeugen durch die Beschichtung mit Hartstoffen zu verbessern. Aluminiumoxid-Schichten haben große Vorteile gegenüber Hartstoffschichten aus Titanverbindungen oder Diamant, besonders im Hinblick auf Verschleiß bei erhöhter Temperatur. Derzeit werden verschleißfeste Aluminiumoxid-Schichten kommerziell nur durch chemische Abscheidung aus der Gasphase (CVD) erzeugt. Trotz umfangreicher Forschung gelang es nicht solche Schichten unterhalb von 900C mit konventionellem CVD anzuscheiden. Kürzlich durchgeführte Untersuchungen zeigten aber, daß es möglich ist, harte und kristalline Aluminiumoxid-Phasen bei Temperaturen bis zu 700C mit plasmaunterstützten Beschichtungsverfahren zu erzeugen. In Rahmen des gegenständlichen Forschungsvorhabens soll versucht werden die Grundlagen für die Abscheidung harter, verschleißfester Aluminiumoxid-Schichten mittels biopolar gepulstem Gleichstrom Plasma-CVD bei reduzierten Temperatur zu erarbeiten. Um dieses Ziel zu erreichen, wird die Abscheidung von Aluminiumoxid im Temperaturbereich von 450 bis 900 C detailliert untersucht. Es sollen jene Faktoren eruiert und genau untersucht werden, die die Schichteigenschaften, Schichthaftung und Homogenität der Schichtverteilung im Reaktor beeinflussen. Dabei soll der Einfluß der lasmachemie und des Ionenbeschlusses auf die Schichteigenschaften, insbesondere im Hinblick auf den Einbau von Wasserstoff (Hydroxid) in die Schicht und die auftretenden Phasen, untersucht werden. Im Zuge der Charakterisierung der Abscheidung soll nicht nur die Schicht selbst, sondern auch das Interface zum Substrat analysiert werden, um Rückschlüsse auf die Schichthaftung zu gewinnen. Darüber hinaus soll der Einfluß der Plasmachemie, der Plasmadynamik und des Gasverteilungssystems auf die Homogenität der Abscheidung im Reaktor untersucht werden.