Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

HiPIMS - Technologie und Anwendungsfelder

HiPIMs - technology and field of application
 
: Bandorf, R.; Vergöhl, M.; Werner, O.; Sittinger, V.; Bräuer, G.

:

Vakuum in Forschung und Praxis 21 (2009), Nr.1, S.32-38
ISSN: 0947-076X
ISSN: 1522-2454
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IST ()

Abstract
Seit der Einführung der planaren Magnetronkatode Mitte der siebziger Jahre hat die Magnetronzerstäubung fast alle Industriezweige, für die dünne Schichten eine Rolle spielen, im Sturm erobert. Zahlreiche Meilensteine wurden in den zurückliegenden 30 Jahren gesetzt. Zu den wichtigsten zählen sicher das Rohrmagnetron (CMAG) und die Einführung gepulster Plasmen. Hochleistungs-Impuls-Magnetronsputtern (HiPIMS) oder auch Hochleistungs-Puls-Magnetronsputtern (HPPMS) ist ein weiterer innovativer Schritt zu Schichten mit neuer Qualität. HiPIMS nutzt Pulse im Megawattbereich, so dass an der Targetoberfläche Leistungsdichten von 1000 W/cm2 und mehr erzeugt werden (konventionell: 20 - 50 W/cm2).
besonderen Vorteile der neuen Technik liegen darin, dass mit 50 - 90 % ein sehr hoher Anteil der am Substrat kondensierenden Spezies ionisiert ist, so dass herausragende Schichteigenschaften wie hohe Dichte, extrem glatte Oberflächen oder hohe Brechzahlen für optische Schichten erwartet werden können.
en einer Einführung in das Thema hochionisierter Puls-Plasmen wird das Potenzial dieser neuen Technologie an aktuellen Forschungsergebnissen im Bereich industrieller Entwicklung für verschiedene Branchen vorgestellt.

 

Starting with the introduction of planar magnetron cathodes in the mid seventies magnetron sputtering has taken nearly all industrial branches, dealing with thin film coatings, which are in assault. Numerous milestones within the last 30 years were set, whereas some of the most important were the development of rotary cathodes (CMAG) and the introduction of pulsed plasmas. High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS) or High Power Pulse Magnetron Sputtering (HPPMS) is a further innovative step towards coatings with superior quality. HiPIMS typically uses pulses in the megawatt range, resulting in power densities of 1000 W/cm2 and higher (compared to typically 20 - 50 W/cm2).
The major benefit of the new technology is a very high degree of ionised target material of 50 - 90%, leading to superior coating properties like high density, very smooth surfaces, and high refractive index for optical coatings.
Besides the introduction in highly ionised pulse plasmas the potential of this new technology will be demonstrated by recent results of applied research for applications in different industrial branches.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-118706.html