Stand der Technik und angestrebte Innovation

Die Abscheidung dünner Schichten und Schichtfolgen kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Dabei kommen sowohl physikalische Verfahren wie thermisches oder Elektronenstrahl-Verdampfen, Kathodenzerstäuben (konventionelle Sputterde­position) oder auch chemische Verfahren zum Einsatz. Anschließende Nachbehandlungen wie Tempern, Rekristallisieren, Dotieren oder der gezielte Materialabtrag mithilfe chemisch-mechanischen Polierens erlauben eine weitere Schichtoptimierung. Der Einsatz von IBS als Beschichtungstechnologie bietet viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren, insbesondere ist die thermische und mechanische Substratbelastung geringer und das Materialspektrum breiter.

Das 2DIBS Entwicklungsprojekt zielt auf konkrete Innovationen und Folgeinnovationen ab:

• Simultane beidseitige Beschichtung bietet die Möglichkeit zur Herstellung von stark ver­spannten Schichten, da die resultierenden Kräfte während der Herstellung kompensiert werden. Somit sind Materialkombinationen möglich, die in herkömmlichen Verfahren nicht oder nicht mit ausreichender struktureller Qualität zugänglich sind.

• Kalte Beschichtung erlaubt eine unabhängige Steuerung der Substrattemperatur und den Einsatz von Kunststoffsubstraten, die sich bei thermischen Prozessen verformen.

• In-situ Schichtoptimierung wird durch die Verdichtung mittels niederenergetischem Ionenfluss oder Nachpolieren zur Dickenoptimierung möglich.

• Erweitertes Materialspektrum mit optimierten physikalischen Eigenschaften wie thermischer Ausdehnung, Brechungsindex und Dispersion sowie Beständigkeit wird verfügbar.

• Kombinatorische Mischsysteme ermöglichen die gezielte Erzeugung von Zusammen­setzungsgradienten in der Schichtebene. Diese bieten neuen Freiraum im Beschichtungs­design. So lassen sich spezielle Beschichtungen mit komplexem örtlichem Reflexionsverhalten realisieren.

Das neue Verfahren zur beidseitigen Realisierung komplexer Multilagenschichten mit in-situ Kontrolle bildet eine innovative Weiterentwicklung vorhandener Technologien. Sie bietet der Industrie neue Lösungsstrategien für Beschichtungen, wie sie derzeit nicht realisierbar sind.