Verbundprojekt: Schnelles spektrales Plasmamonitorsystem zur Verbesserung moderner gepulster Plasmaprozesse in Produktionsbeschichtungsanlagen; Teilprojekt: Entwicklung und Aufbau eines Spektralsystems mit zeitlich hoher Auflösung

Viele kommerzielle Beschichtungsanlagen nutzen die Methode des Magnetronsputtern für die Herstellung dünner Schichten. Dabei entsteht ein Plasma, dessen Atom und Ionen charakteristische optische Spektren emittieren. Diese Plasmastrahlung kann dazu genutzt werden, um den Beschichtungsprozess zu analysieren, zu optimieren und zu überwachen. Das hier beschriebene Vorhaben zielt darauf ab, ein neuartiges Spektrometersystem zu entwickeln, das für den Einsatz an gepulsten Magnetronsputter-Beschichtungsanlagen geeignet ist. Die Pulsung des Plasmas erfordert dabei eine Weiterentwicklung von aktuell verfügbaren optischen Spektrometersystemen, insbesondere hinsichtlich der hohen Zeitauflösung, um die Vorgänge innerhalb der Pulse zeitlich auflösen zu können. Ziel des Teilprojekts "Entwicklung und Aufbau eines Spektralsystems mit zeitlich hoher Auflösung" ist die Entwicklung eines spektroskopischen Echtzeit Plasmaüberwachungssystems, das eine noch nie dagewesene zeitliche Auflösung im Mikrosekundenbereich zu einem wettbewerbsfähigen Preis für den industriellen Einsatz an gepulsten Magnetronsputter-Beschichtungsanlagen ermöglicht. Neben der notwendigen Realisierung der hohen zeitlichen Auflösung zur Auflösung der Pulse, sollen Methoden und Algorithmen entwickelt und implementiert werden, die eine kontinuierliche Datenerfassung mit fortlaufender Datenauswertung und Datenreduktion in Echtzeit erlauben. Dieses wird das erste kostengünstige Plasmaprozessmonitorsystem sein, das transiente Plasmaentladungen in Echtzeit verfolgen kann und damit die Möglichkeiten zur Steuerung und Kontrolle derartiger Prozesse in der Produktion deutlich erweitert.